2026年7月の気になった論文（暫定版）
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-2026/7/7--
Non-equilibrium coupling to a diffusing density breaks Ising universality
Ising普遍性クラスは非平衡摂動に頑健だが、秩序変数が保存拡散密度に非相反的に結合すると破れることを示した。d=4以下でRG流は高速拡散固定点に達し、密度が長距離乗法的ノイズとして働き新しい普遍性クラスを生む。揺動散逸関係の大規模な破れにより相関関数と応答関数のスケーリング指数が分裂する。2ループ計算で固定点の安定性を確立し、修正Harris基準によりd=3ではこの固定点が臨界性を支配することを確認した。
Non-equilibrium phase transition in the Brownian Ising Model: field theory, renormalization group, and exact results
Z2秩序変数が受動的保存密度と結合し詳細釣り合いを破るBrownian Isingモデルの場の理論的RG解析を提示。この結合は4次元以下でRG的に関連であり、Ising普遍性クラスとは異なる新しい非平衡固定点へ系を導く。相関関数と応答関数が異なる異常次元を持つことが揺動散逸定理破れの観測可能な特徴となる。密度ダイナミクスの線形性から全次数で成り立つ厳密なスケーリング関係ν=2/(d+z-2)を導出した。
Twist-configured moire-moire reconstruction governs diverse commensurate double-moire phases in twisted bilayer graphene on h-BN
h-BN上のツイスト2層グラフェンで、tBGモアレとグラフェン/h-BNモアレが共存する系を導電性AFMと連続体モデルで調査。モアレ格子間の再構成が複数の長さスケールで現れ、多様な整合ダブルモアレ相を生む。2つのモアレ格子間の積層レジストリは全体のツイスト配置(ヘリカルか交互か)により一意に選択される。この結果は多層モアレ材料の構造・電子秩序を設計する一般的枠組みを確立する。
Crystal structure and basic properties of dirhenate quantum materials
無水2価3d金属ジレニウム酸塩M(ReO4)2(M=Mn〜Zn、および未報告のMg)を固相法で合成し、単結晶X線回折で層状結晶構造を精密化した。M2+イオンの面内三角格子を特徴とし、磁化と比熱の測定から多くの相で低温における長距離磁気秩序が確認された。これらの秩序状態は比較的小さな磁場で容易に抑制され、低次元構造における競合する磁気相互作用の存在を示唆する、さらなる研究に値する量子物質群である。
Electrically tunable interfacial thermal conduction via electronic structure engineering in Au/Bi1-xSbx topological insulators
金属/トポロジカル絶縁体接合の熱伝導におけるトポロジカル界面状態の役割を直接示す実験的証拠を提示。Au/BiSb接合の界面熱コンダクタンスは特徴的な温度・バイアス依存性を示し、トポロジカル界面状態とバルクバンド間のキャリア再分布に起因する。電流注入による可逆的変調も実証され、界面電子構造エンジニアリングが固体界面の能動的熱制御への有望な道であることを示した。
Thermophysical and mechanical properties of UFe2 fabricated by spark plasma sintering
福島第一原発事故で生じた燃料デブリの管理に必要な物性データ取得のため、アーク溶解とスパークプラズマ焼結でほぼ単相の多結晶UFe2を作製し、室温から1073 Kまでの熱的・機械的特性を評価した。熱伝導率は10から25 W/m/Kまで単調増加し、高温でFe2ZrやFe2Bを上回る。一方ヤング率69 GPa、ビッカース硬度5.6 GPaと機械的には柔らかく、廃炉時の熱管理・構造評価ではこの特性を考慮すべきと結論した。
When Repulsion Creates Pairing: A New Perspective on Unconventional Superconductivity
クーロン斥力とパウリ統計にもかかわらず、多体相互作用の文脈では電子・ホール間の引力が可能となる。Kohn-Luttingerの動的遮蔽の考え方を銅酸化物に適用し、CuO2面の酸素軌道における仮想ホールの超交換ダイナミクスから遮蔽が生じる形式論を提案した。BCS理論に着想を得て、擬ギャップ・ストレンジメタル・反強磁性・超伝導などを含む温度-ドーピング相図の予測を導き、観測と半定量的に一致した。
Winding charge density wave: intertwining of structural chirality and phase topology of electronic order
単一の秩序波数ベクトルしか持たないにもかかわらず巨視的カイラリティを示す新しいクラスのカイラル電荷密度波「巻き付きCDW」を提案。らせん対称なカイラル結晶ではカイラルフォノンがパイエルス不安定性を駆動し、電子格子結合の選択則によりCDWに整数の方位角位相巻き付きを与える。回転対称性を持つ非カイラル結晶にも枠組みを拡張し、自発的対称性の破れによる非カイラル-カイラル相転移の実現を示した。
Substrate-Mediated Persistent Photodoping in WSe2/hBN Field-Effect Transistors Enabled by Defect States in SiO2
SiO2/p-Si基板上のWSe2/hBNヘテロ構造FETにおけるUV誘起フォトドーピングの起源を調査。405 nm照射で顕著なn型フォトドーピングが生じる一方、640 nmでは桁違いに弱く、SiO2層を除去すると効果が強く抑制されるため、酸化膜が持続的フォトドーピングに不可欠と実証。第一原理計算との比較から、hBN欠陥ではなくSiO2基板中の欠陥状態が電荷リザーバとして働き長期キャリア捕獲を促進すると結論した。
Finite-Time Thermodynamics of Battery Discharging: Power-Efficiency Trade-Off and Optimization
電池放電における出力と効率のトレードオフが普遍的に放物線包絡線P∝η(1-η)を与え、最大出力時の効率がちょうど1/2になること(有限時間熱力学の半カルノー限界に対応)を示した。実時間負荷要求と放電期限の制約下での多段定電流放電スケジュールをKKT条件により解析的に解き、簡潔な最適方策を導出。内部抵抗が動作境界に与える影響も定量化し、電池管理システムのスケジューリング層に厳密な熱力学的基準を確立した。
NanoBTE: Fast Iterative Solution of the Phonon Boltzmann Transport Equation for Nanoscale Heat Transport
ナノスケール熱輸送のため、緩和時間近似下の非グレイフォノンボルツマン輸送方程式の決定論的有限体積ソルバーNanoBTEを提案。2次元・3次元の複雑形状、バンド分解フォノン物性、熱化・拡散・鏡面反射などの境界条件に対応する。逐次反復と合成反復の両スキームを実装し、拡散的領域に近い場合の収束を加速。バンド-方向タスク分割によりMPIベースのCPU並列化と主要疎行列演算のGPU加速を実現した。
Color Centers in Cubic Boron Nitride
ワイドギャップ半導体である立方晶窒化ホウ素(c-BN)中のカラーセンターを系統的に探索するため、ハイスループットDFTワークフローADAQを用い、8000以上の欠陥を異なる電荷・スピン状態で計算した大規模データセットを構築。ダイヤモンドNV中心に似た性質を持つ欠陥をスクリーニングし、有望候補にハイブリッド汎関数計算を実施した。GC-2線を説明する可能性が高いONVB欠陥を再検討し、明るい発光を持つ炭素欠陥などの候補も提案。
What Makes Three-Dimensional Quantum Spin Liquids Possible?
3次元量子スピン液体がなぜ安定に存在しうるかを論じた展望論文。局所的制約が早期の秩序選択を抑制し、コヒーレントなトンネル過程が制約された多様体を接続し、ゲージ欠陥のトポロジーが非閉じ込め領域を許すとき、3次元でも量子スピン液体は安定化しうる。コンパクトゲージ理論では3次元が通常の次元的直感を逆転させることもある。制約駆動クーロン相などを軸に議論を整理し、実験診断・候補物質・未解決問題を提示した。
Pressure-Driven Structural Transitions without a Displacive Charge-Density Wave in La2SmNi2O7
2層ニッケル酸化物La2SmNi2O7の構造特性を圧力・温度の関数として調査した。常圧では従来報告と異なる単斜晶超構造で結晶化し、La3Ni2O7の擬斜方晶構造に近い。低温でも電荷密度波秩序に伴う衛星反射は検出されなかった。加圧により単斜晶から15 GPaで斜方晶、21 GPaで正方晶への逐次的な構造転移が観測された。超伝導ドーム内での構造精密化を可能にする高品質X線回折データは超伝導発現機構の理論的理解に資する。
Evidence of length scale effect in contact electrification in conducting thin film heterostructures
導電性材料間の接触帯電は、導体中の遮蔽効果が材料寸法に応じて減少するため長さスケール効果を示すと期待される。パーマロイと高濃度ドープp-Siのヘテロ構造で、フレキソエレクトリシティを介した接触帯電による長さスケール効果を実験的に実証した。400 nm厚のp-Siでは全厚にわたり界面電荷移動が観測され、2 μm厚では界面から51 nmの深さまで拡散する。両者でp-Si層の金属絶縁体転移も誘起され、接触帯電による物性制御の新機会を示す。
Dyna-Mat: End-to-end benchmarking of foundation machine learning interatomic potentials in finite-temperature ensembles
基盤機械学習原子間ポテンシャル(MLIP)を現実的な有限温度条件で検証するため、凝縮相第一原理MD軌道のベンチマークデータセットDyna-Mat-v1.0を構築し、4階層15種の基盤MLIPを評価した。平均的には単点力誤差が小さいモデルほど構造・動力学観測量の誤差も小さいが、個別系では定性的失敗も生じる。圧力の記述は多くのモデルで不十分。精度-コストのパレートフロンティアを構築し、最新のクロストレーニング世代がほぼ最適と示した。
Physics adapted generative AI for metal insulator transition materials under label scarcity
金属絶縁体転移(MIT)材料はスイッチャブルエレクトロニクスやニューロモルフィックハードウェアの有望候補だが、実験的検証例は少なく機構も複雑である。MIT材料発見のための生成AIは安定結晶構造の探索にとどまらず、機構に基づく相転移仮説を優先すべきと主張。物理学に適応したモジュール型フレームワークと、相競合・電子的コントラスト・転移経路の妥当性・制御可能性の段階的検証により、深刻なラベル欠乏下でも信頼性のある発見を導ける。
Hybrid-order nonlinear topological phases
非線形系におけるバルク境界対応の未解決問題に取り組み、非線形固有値系のトポロジカル分類を可能にする補助系形式を開発した。2次元では2つの固定固有値が1次のギャップレス境界モードと2次のコーナーモードを持ちうる。この2次元系を第3の方向に積層すると、一様積層ではコーナー状態がヒンジ状態に変換されるなど、積層方式に応じて異なるハイブリッド次数の位相が実現。積層エンジニアリングが非線形トポロジカル相探索の汎用手段となることを示した。
Tuning Superconductivity by Isovalent Antimony Substitution in PrFeAs(O,F)
フッ素ドープPrFeAs1-xSbxO0.7F0.3(x=0〜1.0)におけるAsサイトへの等価Sb置換の効果を構造、ラマン分光、DFT、輸送、磁気測定で調査した。超伝導転移温度はx=0.3まで約48 Kから約44 Kへ緩やかに低下し、それ以上では無秩序と第二相形成により急速に抑制される。中程度のSbドープでは上部臨界磁場と渦糸活性化エネルギーが向上するが、粒間接続性が悪く臨界電流密度は低い。電子的制御から無秩序支配領域へのクロスオーバーを示した。
Measurement-induced spatially nonuniform fluctuations of the local particle number and their crossover in a quasiperiodic free-fermion chain
フィボナッチ格子上の準周期自由フェルミオン鎖の連続測定下ダイナミクスを研究。ユニタリ極限では空間的に一様な局所粒子数揺らぎが、連続測定下では準周期長距離秩序に由来する非一様な空間パターンを示すことを実証した。弱い測定では準周期系の長距離空間構造を反映した分布となり、測定強度を上げると各サイトの局所環境に支配された分布へ変化する測定誘起クロスオーバーが、接続相関関数など他の物理量にも現れることを明らかにした。
Quantum tunneling Mpemba effect
境界で外部環境に開いた1次元対称二重井戸ポテンシャルにおける量子トンネルMpemba効果を研究。非エルミートスペクトル分解を用い、最初の非自明な偶パリティスペクトル係数の初期温度に対する非単調性が量子統計力学から生じる普遍的性質であることを数学的に証明した。この中間温度ピークはSturm-Liouville振動定理に支配され系サイズに不変である。生存確率などにおける異常交差の観測には、脱出率とトンネル減衰率の厳密な時間スケール分離が必要となる。
The Reweighting Principle in Statistical Mechanics
確率測度の再重み付けは、条件付け・指数傾斜・アンサンブル変換に統一的視点を与える。指数傾斜と条件付けがそれぞれソフト制約とハード制約に対応する最小相対エントロピー更新として生じることを示し、前者はカノニカル集団のルジャンドル構造とギブスエントロピー、後者はボルツマンエントロピーに帰着する。熱力学極限では測度集中により条件付けが指数傾斜から現れ、アンサンブル等価性がエントロピーとバイアスの競合の帰結として理解される。
Surface Functionalization Enables Two-Dimensional Altermagnetism and Giant Tunnel Magnetoresistance
既知の2次元反強磁性体を表面官能基化により交代磁性体(AM)へ変換する対称性誘導型の不揮発な化学的スイッチを提案。片面官能基化は反転対称性と面外鏡映対称性を破りつつ逆スピン副格子を結ぶ回転対称性を保ち、スピン縮退を解いて交替磁性的スピン分裂を誘起する。単層FeSeでは水素化・酸化・フッ素化がd波AMへの変換をもたらすことを第一原理計算で示し、磁気トンネル接合で最大1870%の巨大トンネル磁気抵抗を予測した。
Evidence of the Cooper-Pair Field with Gaussian Memory Kernel in Unconventional Superconductors
超伝導対場を静的秩序変数ではなくメモリで修飾されたボゴリューボフ対場として扱う動的記述を展開。アンチノード選択的な集団場との結合により局所ボゴリューボフ振動数に分布が生じ、それがガウス分布のときガウス型メモリ因子を与える。銅酸化物では擬ギャップが運動量空間のスペクトルキャビティとして働く。超伝導転移は非コヒーレントな擬ギャップメモリとコヒーレントなボゴリューボフメモリ間のスペクトル重みの再編成であり、Bi2212の実験と比較した。
Spin-momentum locking of polariton edge states in honeycomb lattices
誘電体ミラー微小共振器のTE/TM分裂は光子に有効スピン軌道結合をもたらす。ハニカム励起子ポラリトン格子のジグザグ端状態のストークス偏光測定により、局在端状態の楕円偏光の巻き方が伝播方向にロックされるスピン運動量ロッキングを明らかにした。フォトニックバンドギャップを持つ伸長ハニカム格子でも効果は持続し、スピン偏極キャリア注入によりカイラル端状態の選択的レージングが可能。外部磁場なしの超高速スピン制御一方向伝播への道を開く。
Broken Ergodicity and the Violation of the Fluctuation-Dissipation Theorem Lead to Generalization Beyond Overfitting in Machine Learning
パラメータ数が訓練データ数を超えてもニューラルネットワークの汎化能力が向上する「二重降下」現象を、動的平均場理論を用いて、訓練過程を記述する確率場理論における相転移の帰結として説明した。臨界指数とスケーリング関数を計算し、この転移がエルゴード性の破れに伴う揺動散逸定理の破綻で特徴づけられることを示した。対応する応答関数は超伝導転移のロンドンモデルと同じ関数形を持ち、波動関数の剛性がネットワークの汎化能力に対応する。
Emergent Fermi polarons in Dirac materials
ディラック物質中の量子不純物の吸収スペクトルに対するバンド構造効果を調査し、ディラック点近傍の励起により不純物がドレスされて生じる新しい準粒子「ディラック-フェルミポーラロン」の形成を発見した。この準粒子は引力・斥力相互作用の双方、電子・ホールドープの全域にわたって頑健に持続する。その分光学的特徴はディラック物質に共通であり、ポーラロン分光がフェルミ面から離れたエネルギーでのディラック点探査の強力なプローブとなることを確立した。
Cuprate d-wave superconductivity based on Non perturbative many body theory for spin fluctuation
非摂動的多体スピンGW法で1粒子グリーン関数を、共分散法で2体相関関数を計算し、超伝導体のハバードモデルに適用した。ネール温度と超伝導臨界温度Tcが実験データと定量的に一致する。異なるドーピング領域でのフェルミ面の変化も提示し、擬ギャップからストレンジメタル、フェルミ液体相への転移を明確に示した。強結合・低温でベンチマーク済みで符号問題がなく、64×64格子の計算も可能なため熱力学極限への到達が視野に入る。
Universal fluctuations of first discoveries in competitive exploration
先着者が資源を独占する競争的探索において、タグ付けした探索者が最初のn個の集団的発見のうち確保する割合「発見シェア」を導入し、その揺らぎがスペクトル次元d_sに支配されることを示した。d_s<2の再帰的探索では初期の競争優位が持続し、2≦d_s<3では異常に遅い非ガウス的集中、d_s≧3ではガウス的集中が生じる。幾何形状・競争者の不均一性・数・メモリを変えても同じ相構造が持続し、先着不平等の一般的な揺らぎ理論を確立した。
VASP Plugins: Linking the Vienna ab-initio Simulation Package with Python
DFTコードへの新機能実装はFortran製レガシー構造に阻まれがちである。VASPとPythonを繋ぐプラグイン基盤を提案し、C++中間層とpybind11により共有メモリバッファを介してVASPデータをNumPy配列として公開、データ複製なしに高性能を確保する。SCFサイクル収束後に働くものとSCF中に働くものの2種のプラグインを実装し、scipyによる構造緩和、陰的溶媒モデル、DFT-D4分散補正の3つの応用で有用性を実証した。
Superconductivity on the verge of metal-insulator transition in Cu1-xZnxIr2S4 probed by muSR
チオスピネルCuIr2S4の金属絶縁体転移はZn置換で抑制され超伝導が誘起される。x=0.3および0.4の試料(Tc約3 Kと2.5 K)の超流動密度の温度・磁場依存性をミュオンスピン回転・緩和(μSR)で調べ、完全ギャップのs波対形成と整合することを示した。常伝導状態の比較的高い抵抗率から超伝導は平均自由行程がコヒーレンス長より遥かに短いダーティリミットにあり、強い電子散乱が非慣習的対形成の異方性を消失させていると解釈。高圧下超伝導との関連も議論した。
Quantum Geometric Friedel Oscillations
従来のフリーデル振動の周期はフェルミ運動量で決まるが、ブロッホ波動関数が非自明な量子幾何を持つ場合は従来理論が不完全となることを示した。フェルミエネルギーに孤立した(ほぼ)平坦なバンドを持つ金属では、量子計量が新種の「量子幾何学的フリーデル振動」を誘起する。その周期は量子計量ホットスポットの運動量空間での分離で決まり、減衰長は量子計量長で決まるため、バンド幅より遥かに高い温度でも持続する。量子計量の検出手段として有力である。
Supercritical fluid of quantum electrons in three-dimensional superconducting fullerides
対称性の破れを伴わないモット金属絶縁体転移における量子電子の超臨界流体(SCF)相を、3次元超伝導フラーレンCsxRb3-xC60において、電気伝導率と磁化率という2つの独立プローブにより、熱力学的に平衡なSCF相とモット終点として初めて実験的に同定した。磁化率の2粒子解析は最大の2相混合エントロピーを示し、平衡ウィドム線の描像と一致。伝導率スケーリングは量子臨界予測領域の臨界指数を与え、超伝導Tcドームの起源にも新解釈を提供する。
Observation of Non-linear hall effect in Polycrystalline magnetic multilayers
ベリー曲率ダイポール(BCD)由来の非線形ホール効果(NLHE)は非中心対称ファンデルワールス結晶などで確立されてきたが、本研究では重金属/強磁性体の多結晶磁性多層膜において2 Kから室温まで持続する頑健なNLHEを観測した。第2高調波横電圧は励起周波数と面直磁場に依存せず、スケーリング解析により伝導率に依存しない固有BCD項が支配的と同定。DFT計算も実験を裏付け、スパッタ成膜多結晶薄膜をBCD駆動非線形輸送の初のプラットフォームとして確立した。
H-T Phase diagram of CeRh2As2: Refinement of the parity-switch scenario
CeRh2As2の多重超伝導相と磁場中1次転移はパリティスイッチシナリオと整合するように見えるが、実験相図には高磁場相のほぼ垂直な相境界など顕著な偏差がある。非共型バンド構造と共存する反強磁性秩序の複合効果を考慮することでこれらの不一致が理解できることを示した。X点近傍のディラックノードとタイプII Van Hove鞍点まわりの異方的バンド構造が奇パリティ超伝導相の異常な初期勾配を説明し、現象論的理論が垂直な熱力学的相境界を説明する。
Optical switching of antiferromagnetic domains by nonreciprocal heat current
空間反転と時間反転の両対称性を破る反強磁性体は、光の伝播方向に依存する非相反光学応答を示す。この非相反性がドメイン識別を超えてドメインの決定論的生成にも使えることを示し、磁気電気反強磁性体LiFePO4において中赤外光による反強磁性ドメインの決定論的スイッチングを実証した。反対側からの照射は反対のドメイン状態を安定化する。効果は狭い共鳴領域に限られず広い波長域で持続し、光生成熱流を介した物質固有の非相反性に由来する。
Coexisting Charge Density Wave and Superconducting Order in Quantizing Magnetic Fields
菱面体6層グラフェン(R6G)において、平坦なバンド端を生む大きな変位電場とランダウ量子化を生む強磁場の下で、絡み合う電荷密度波(CDW)相と超伝導相を調査した。CDW秩序は1次融解転移に特徴的な熱ヒステリシスを伴う。約2 T以上で観測された整数量子ホール効果のホール伝導度量子数は近傍の整数占有率から大きく外れ、多数のランダウ準位を混成するCDW秩序でのみ説明できる。垂直磁場で安定化される超伝導相も発見された。
Platinum is a Photocatalyst: Large Visible-Light Quantum Efficiency Revealed
Pt/TiO2ショットキー接合においてPtは通常、可視光活性のない触媒的電子シンクと見なされるが、TiO2上のPtナノアイランドが可視光励起下で光化学的活性キャリアを生成することを実証した。定量的走査光電気化学顕微鏡で波長分解外部量子効率を測定した結果、孤立した10 nmのPtナノアイランドは広帯域の可視光活性を示し、455 nmでは原子あたりの効率がAuの約20倍に達する。触媒金属を受動的な助触媒ではなく光応答性成分として再位置づける成果である。
Near itinerancy and slow singlet formation in the triangular lattice NaRuO2
三角格子を持つデラフォサイト類似構造のNaRuO2は100 mKまで磁気秩序を示さず、量子無秩序磁気基底状態が示唆される。Ru-L端の共鳴非弾性X線散乱(RIXS)とX線吸収分光、パルス強磁場磁化測定により局所電子構造と磁気相互作用を特徴づけた。有意なスピン軌道結合にもかかわらずスピン軌道励起子は観測されず、金属に特徴的な減衰したバンド内励起が存在する。強い磁気・電荷揺らぎが長距離秩序を不安定化する、ほぼ遍歴的な系の描像を提案した。
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