材料科学と凝縮系物理学の境界領域は、私たちの日常を支える新しい物質の発見と設計を探求する分野です。ここで取り扱われる研究は、半導体から超伝導体まで、未来のエネルギーや電子機器の基盤となる材料の振る舞いを解明するものです。

Gist.Science は、arXiv に投稿されるこの分野の最新プレプリントをすべて収集し、専門用語に頼らない平易な解説と、詳細な技術的な要約の両方を提供しています。これにより、研究者だけでなく、一般の方でも最先端の知見にアクセスできるようになりました。

以下に、このカテゴリから厳選した最新の論文リストを掲載します。

🔬 mesoscale physics

Spin injection of exciton-polaritons with halide perovskites at room temperature

本研究は、2次元ハロゲン化ペロブスカイトを埋め込んだモノリシックなタム・プラズモン微小共振器内におけるエキシトン・ポラリトンの室温でのスピン注入と保存を実証しており、そこでは急速なポラリトンの崩壊がスピン緩和機構を上回ることで、カイラルレーザーやスイッチへの潜在的な応用を可能にしている。

Elena Sendarrubias Arias-Camisón, Maksim Lednev, Jorge Cuadra, Raúl Gago, Luis Viña, Francisco José García Vidal, Johann (…)2026-07-22
🔬 materials science

Single photon emitters in hBN: Limitations of atomic resolution imaging and potential sources of error

本研究は、原子分解能ADF-STEMを用いた六方晶窒化ホウ素中の単一光子放出体の同定は、試料の厚さ(約17層を超える場合)によって根本的に制限され、かつ残留する三回対称のアスチグマティズムによる誤同定の影響を受けやすいため、光子学研究で一般的に用いられるより厚いフレークに対してはこの手法は信頼性に欠けることを示している。

David Lamprecht, Shrirang Chokappa, Alissa M. Freilinger, Barbara Maria Mayer, Maximilian Melchior, Jana Dzíbelová, Darw (…)2026-07-22
🔬 materials science

Role of Wadsley Defects and Cation Disorder to Enhance MoNb12O33 Diffusion

本研究は、実験的特性評価と機械学習分子動力学シミュレーションの組み合わせによって確認された通り、MoNb12O33アノードにワズレー欠陥と遷移金属の無秩序を導入することが、より低いリチウム化レベルにおいて高速拡散パスを活性化させることで、リチウム拡散キネティクスと高レート容量を大幅に向上させることを実証している。

CJ Sturgill, Manish Kumar, Nima Karimitari, Iva Milisavljevic, Coby S. Collins, Aaron Hegler, Hsin-Yun Joy Chao, Santosh (…)2026-07-22
🔬 materials science

Dynamics of Long-lived Carriers in Molybdenum Carbide Nanosheets

本研究は、モリブデンと炭素の原子間の大きな質量差によってフォノン崩壊経路が制限されることにより、モリブデン炭化物(MoC)ナノシートが他の遷移金属炭化物よりも著しく長いキャリア寿命を示すことを明らかにしており、効率的なホットキャリア利用を通じて光熱および光電変換デバイスの性能を向上させる有望な戦略を提示している。

Xiangyu Zhu, Zhong Wang, Tao Li, Xi Wang, Zheng Zhang, Chunlong Hu, Kaifu Huo, Wenxi Liang2026-07-22
🔬 materials science

Vacancy Diffusion Across FeCrAl Alloy Composition Space for Accident-Tolerant Fuel Cladding

本研究は、キネティックモンテカルロモデルを用いて、FeCrAl合金におけるクロム含有量の増加が(特に放射線誘起によるCr富化相において)空孔拡散を抑制する一方で、鉄含有量の増加は空孔の移動度を高め、欠陥消滅を促進することで放射線耐性を向上させる可能性があることを示すものである。

Mihai Pitigoi, Peter Hatton2026-07-22
🔬 optics

Wave propagation and hybridization of plasmonic modes in Maxwell-Chern-Simons pseudo-electrodynamics

本論文は、マクスウェル・チャーン・サイモンズ擬似電磁気学における非局所的なチャーン・サイモンズ・トポロジカル項が、電磁波に対して動的な質量とエネルギーギャップを生成し、従来の平面プラズモニクスには存在しない横電界および横磁界表面プラズモン・ポラリトンモード間の新規なハイブリダイゼーションを誘起することについて調査するものである。

S. Duque Cesar, M. J. Neves2026-07-22
🔬 materials science

Data-Efficient Training of Linear ACE Potentials through Leverage-Guided Subset Selection of ASSYST Structure Pools

本論文は、レバレッジ誘導型のラベルフリーなASSYST構造プールのサブセット選択が、ランダムサンプリングや他のベースライン戦略と比較して、エネルギー、力、および欠陥レベルの忠実度において競争力のある性能を維持しつつ、高精度な線形原子クラスター展開(ACE)ポテンシャルの学習に必要なDFTラベル付けのワークロードを大幅に削減(2〜3倍)できることを実証するものである。

Aynour Khosravi, Marvin Poul, Jörg Neugebauer, Chad Sinclair2026-07-22
🔬 materials science

Battery Material Comparisons Should Refocus on Diffusivity with Best Practices

本論文は、電池材料開発における正確なイオン拡散係数の測定への注目の再考を提唱しており、現在の慣行では適切なスケール評価が軽視されがちであること、およびセルレベルの性能が固有の拡散係数値から乖離し得ることを強調し、意味のある構造・物性相関を確立するための厳格なベストプラクティスの必要性を説いている。

CJ Sturgill, Roya Rajabi, Md Abdullah Al Muhit, Hans-Conrad zur Loye, Morgan Stefik2026-07-22
🔬 materials science

GQD-AdsNet: Graph Neural Networks Unlock Rapid Exploration of Transition Metal Adsorption on Graphene Quantum Dots

本論文は、密度汎関数理論のデータで学習されたグラフニューラルネットワーク・フレームワークであるGQD-AdsNetを提示しており、これはグラフェン量子ドット上への遷移金属の吸着エネルギーを迅速かつ正確に予測することで、計算コストを6桁削減し、効率的な触媒スクリーニングを可能にするものである。

Lara Goncebat (Instituto de Química Aplicada del Litoral IQAL), Rodrigo Echeveste (Instituto de Investigación en Señales (…)2026-07-22
🔬 materials science

Data-driven Design of Metal-Organic Frameworks with Tunable Negative Thermal Expansion

本研究は、機械学習によって加速されたワークフローを用いて12,000を超える構造をスクリーニングすることにより、金属有機構造体における調整可能な負の熱膨張を設計するためのデータ駆動型戦略を確立し、強力なNTEをもたらす鍵となる構造モチーフを特定し、それらはその後、Ce-UiO-66変異体における記録的な性能によって実験的に検証された。

Prathami Divakar Kamath, Francesco Tavani, Alin Marin Elena, Théo Jaffrelot Inizan, Yen-hsu Lin, Jian Yin, Wenqian Xu, O (…)2026-07-22