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。

Stability and superstructural ordering of alkali-triel-pnictide clathrates A8_8T27_{27}Pn19_{19}

高スループット密度汎関数理論計算、第一原理分子動力学、および試行合成を通じて、A8_8T27_{27}Pn19_{19}族のアルカリ - トリエル - pnictide クラセートにおける安定性、超構造秩序、および重元素におけるスピン軌道効果の重要性が調査され、電子正確なクラセートの安定性にはゲスト原子のイオン化ポテンシャルが重要であることが示された。

Frank Cerasoli, Xiaochen Jin, Genevieve Amobi, Kirill Kovnir, Davide Donadio2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

H-NESSi: The Hierarchical Non-Equilibrium Systems Simulation package

H-NESSi は、階層的低ランク圧縮技術と高次時間ステップ法を組み合わせることで、非平衡グリーン関数理論における計算コストとメモリ使用量を大幅に削減し、強相関量子系の長時間・大規模シミュレーションを可能にするオープンソースソフトウェアパッケージです。

Thomas Blommel, Jeremija Kovačević, Jason Kaye, Emanuel Gull, Jakša Vučičević, Denis Golež2026-04-08🔬 cond-mat

Room Temperature Anisotropic Photoresponse in Low-Symmetry van der Waals Semiconductor CrPS4_4

本論文は、低対称性二次元半導体 CrPS4_4 が室温において偏光依存性の強い光応答と顕著な線形二色性を示すことを実証し、偏光検出器やスピンエレクトロニクスデバイスへの応用可能性を明らかにしたものである。

Cédric A. Cordero-Silis, Daniel Vaquero, Teresa López-Carrasco, Harshan Madeshwaran, Marcos H. D. Guimarães2026-04-08🔬 cond-mat.mes-hall

A coupled fully kinetic hydrogen transport and ductile phase-field fracture framework for modeling hydrogen embrittlement

この論文は、水素の拡散運動論と幾何学的位相場破壊法を結合し、転位における水素の偏析と応力状態を考慮した新しい駆動力を導入することで、水素脆化に伴うき裂発生位置の変化やひずみ速度依存性を高精度に再現する包括的な化学力学的枠組みを提案しています。

Abdelrahman Hussein, Yann Charles, Jukka Kömi, Vahid Javaheri2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

A Physics-Informed Chemical Rule for Topological Materials Discovery

この論文は、電子充填、空間群対称性、軌道分解化学環境を組み合わせた物理情報に基づく化学則を提案し、従来の組成のみに基づく手法では区別できなかった多形を識別可能にすることで、トポロジカル物質の迅速かつ解釈可能な高スループット探索を実現する新しいパラダイムを確立したことを報告しています。

Xinyu Xu, Arif Ullah, Ming Yang2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

The effect of Nb and O on the martensitic transformation in the Ti-Nb-O alloys

本研究は、Ti-Nb-O 合金において Nb がα"\alpha"マルテンサイトの変態進化を支配し、O が変態経路を制御してω\omega相の形成やβα"\beta\rightarrow\alpha"変態の促進・抑制に寄与することを、2D-XRD 方位シミュレーションを用いた詳細な結晶構造解析により明らかにしたものである。

Kristián Šalata, Dalibor Preisler, Josef Stráský, Jiří Kozlík, Lukáš Horák, Václav Holý2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

Controlled dewetting and phase transition hysteresis of VO2 nanostructures

この論文は、リソグラフィ、制御結晶化、制御ドゥウィッティングを用いて VO2 ナノシリンダの相転移を制御可能にし、スケーラブルで省エネルギーなメモリおよびニューロモルフィックフォトニックデバイスへの実用化に向けた重要な進展を報告しています。

Peter Kepič, Petra Kalousková, Tomáš Šikola, Filip Ligmajer2026-04-08🔬 cond-mat.mes-hall

Near 13% efficient semitransparent Cu(In,Ga)S2 solar cells with band gap of 1.6 eV on transparent back contact

透明背面電極(ITO)を用いたバンドギャップ 1.6 eV の Cu(In,Ga)S2 太陽電池において、ガラスからの Na 拡散や NaF 共蒸着による欠陥抑制、および高温成長による吸収層品質の向上を組み合わせることで、半透明セルとして 12.7% の変換効率を達成した。

Kulwinder Kaur, Arivazhagan Valluvar Oli, Michele Melchiorre, Wolfram Hempel, Wolfram Witte, Jan Keller, Susanne Siebentritt2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

Loss analysis of Low Bandgap (Ag,Cu)(In,Ga)Se2 Solar Cells for Tandem Applications

本研究は、タンデム太陽電池の底部セルとして有望な 1.0 eV 帯域幅の (Ag,Cu)(In,Ga)Se2 太陽電池(効率約 18.5%)を対象に、短絡電流、開放電圧、充填因子の損失を包括的に解析した結果、電流損失は吸収によるものだが、最も顕著な損失は非放射再結合に起因する電圧低下と、空間電荷領域での再結合に起因する高いダイオード因子による充填因子の低下にあることを明らかにした。

Francesco Lodola, Sevan Gharabeiki, Maximilian Krause, Shiro Nishiwaki, Romain Carron, Susanne Siebentritt2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci

Additive-Induced Stabilization of the Energetic Landscape of PM6:Y12 Organic Solar Cells

本論文は、有機太陽電池 PM6:Y12 系において、溶媒添加剤である 1-クロロナフタレン(1-CN)の添加が、光劣化によるドナー材料(PM6)のエネルギー準位低下とナノ構造の崩壊を抑制し、デバイス安定性を向上させることを明らかにしたものである。

Bekcy Joseph, Shivam Singh, Nathaniel P. Gallop, Fabian Eller, Alexander Ehm, Julius Brunner, Dietrich R. T. Zahn, Eva Herzig, Boris Rivkin, Yana Vaynzof2026-04-08🔬 cond-mat.mtrl-sci