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。

Characterizing Fill Factor Limitations in Perovskite-Silicon Tandem Solar Cells

本論文は、ペロブスカイト・シリコンタンデム太陽電池における曲線因子(FF)低下の要因として、直列抵抗に加え、電荷輸送層の移動度不足に起因する「フォトシャント(光照射下での並列抵抗減少)」および下部セル特有の二ダイオード特性を明らかにし、その改善戦略を提示したものです。

Yueming Wang, Nan Sun, Chris Dreessen, Gaosheng Huang, Alexander Eberst, Kaining Ding, Thomas Kirchartz2026-04-28🔬 physics.app-ph

Electron-phonon coupling across the TMD/hBN van der Waals interface

この論文は、角度分解光電子分光(ARPES)を用いて、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)と窒化ホウ素(hBN)の界面において、隣接するhBN層のフォノンがTMDの電子状態に影響を与える「リモート電子-フォノン相互作用」を実証したものです。

G. Gatti, C. Berthod, J. Issing, M. Straub, S. Mandloi, Y. Alexanian, J. Avila, P. Dudin, T. K. Kim, M. D. Watson, C. Cacho, K. Watanabe, T. Taniguchi, W. Wang, N. Clark, R. Gorbachev, N. Ubrig, I. Gu (…)2026-04-28🔬 cond-mat.mtrl-sci

Evidence of Micron-Scale Ion Damage in (010), (110), and (011) βGa2O3{\beta}-Ga_2O_3 Epitaxial Layers

本論文は、β-Ga2O3\beta\text{-Ga}_2\text{O}_3のエピタキシャル層において、スパッタリングやICPエッチングによるイオン損傷が(010)、(110)、(011)面では数マイクロメートルの深さにわたる電荷枯渇を引き起こす一方で、(001)面ではその影響が極めて小さいという結晶方位依存性を報告しています。

Carl Peterson, Chinmoy Nath Saha, Yizheng Liu, James S. Speck, Sriram Krishnamoorthy2026-04-28🔬 physics.app-ph

Electronic and optical properties of arsenic monolayers: from planar honeycomb to the puckered phase

本論文は、ヒ素単層材料において、DFTおよびQS$GW$法、BSE法を用いることで、平面状および起伏状(puckered)の各相における電子・光学特性を調査し、二軸歪みによる構造変化に伴うバンド構造や光学応答の進化を軌道特性の変化から解明したものです。

Niloufar Dadkhah, Walter R. L. Lambrecht2026-04-28🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bottom-up realization of a type-II organic-TMD heterointerface: Pentacene on monolayer WS2

本論文は、分子線エピタキシー法による高品質な単層WS2\text{WS}_2上にペンタセンが自己組織化して整列する様子を明らかにし、有機半導体と遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)のハイブリッド界面において、電荷移動やエネルギー準位の研究に理想的なタイプII(階段型)バンドアライメントを実現したことを報告しています。

Michele Capra, Christian S. Kern, Mira S. Arndt, Karl J. Schiller, Max Niederreiter, Francesco Presel, Iolanda Di Bernardo, Marco Gruenewald, Torsten Fritz, Stefan Tappertzhofen, Martin Sterrer, Peter (…)2026-04-28🔬 cond-mat.mtrl-sci

Improved Electrochemical Performance and Diffusion kinetics by Boron-doping in Na0.66_{0.66}Mn0.8_{0.8}Fe0.2_{0.2}O2_{2} Layered Cathodes for Sodium-Ion Batteries

本論文は、ナトリウムイオン電池用層状正極材Na0.66_{0.66}Mn0.8_{0.8}Fe0.2_{0.2}O2_{2}にホウ素(B)をドープすることで、B-O結合による構造安定性の向上と拡散動力学の改善を実現し、比容量およびサイクル特性を向上させたことを、実験、DRT解析、およびDFT・分子動力学シミュレーションを用いて明らかにしています。

Jayashree Pati, P. Senthilkumar, Deepak Seth, Riya Gulati, Manish Kr. Singh, Madhav Sharma, Anita Dhaka, M. Ali Haider, Rajendra S. Dhaka2026-04-28🔬 cond-mat.mtrl-sci

Above-room-temperature ferromagnetism in large-area epitaxial Fe3GaTe2/graphene van der Waals heterostructures

本研究は、分子線エピタキシー法を用いてグラフェン/SiC 基板上に Fe3GaTe2 の高品質かつ大規模なエピタキシャル成長を達成し、室温を大幅に上回るキュリー温度 400 K と堅牢な垂直磁気異方性を示すファンデルワールスヘテロ構造を実現したことを報告する。

Tauqir Shinwari, Kacho Imtiyaz Ali Khan, Hua Lv, Atekelte Abebe Kassa, Frans Munnik, Simon Josephy, Achim Trampert, Victor Ukleev, Chen Luo, Florin Radu, Jens Herfort, Michael Hanke, Joao Marcelo Jord (…)2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

Integration of imprint-free and low coercivity ferroelectric BaTiO3 thin films on silicon

本研究は、熱ひずみを緩和し分極を安定化させるためにSrSn1-xTixO3バッファ層を用いることで、シリコン上に高品質な単結晶BaTiO3薄膜の成長に成功し、不揮発性メモリ応用に優れた耐久性を有する印加電圧依存性のない低保磁力強誘電体デバイスを実現したことを示す。

Jingtian Zhao, Beatriz Noheda, Martin F. Sarott2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

High-throughput, Non-Destructive, Three-Dimensional Imaging of GaN Threading Dislocations with in-Plane Burgers Vector Component via Phase-Contrast Microscopy

本論文は、位相差顕微鏡(PCM)を用いることで、GaN中の転位(特に面内バーガースベクトル成分を持つもの)を非破壊かつハイスループットに、さらに焦点位置をずらすことでその3次元的な伝播経路まで可視化できる手法を提案しています。

Yukari Ishiakwa, Ryo Hattori, Yongzhao Yao, Daiki Katsube, Koji Sato2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci