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。

🔬 materials science

Interaction between point defects and vertical inversion domain walls in wurtzite AlN

本研究は、第一原理計算を用いて、ウルツ鉱型AlNにおける点欠陥が垂直反転ドメイン壁においてエネルギー的に安定化されることを示し、それらがドメイン壁の変位に異なった影響を及ぼし、漏れ電流や強誘電性能の劣化に寄与する可能性があることを明らかにしている。

Loris Naudin, Charles Paillard, Laurent Bellaiche, Lionel Calmels, Rémi Arras2026-06-23
🔬 applied physics

Revisiting Theoretical Modeling of Seebeck Coefficient of Semiconductors

本論文は、既存のゼーベック係数モデルにおける熱力学的な欠陥を特定し、ソレ効果を伴うドリフト拡散方程式に基づいた、理論的に妥当かつ低コストで可逆的なモデルを提案するものであり、このモデルは高濃度n型シリコンの実験データを正確に予測すると同時に、熱電特性評価のための簡潔な代替案を提供するものである。

Yuchao Hua2026-06-23
🔬 materials science

Stacking-Directed Polarization and Excitonic Engineering in MoS2_2/MoSe2_2 van der Waals Heterostructures

GW+BSE多体摂動論を用いた本研究は、MoS2_2/MoSe2_2ヘテロ構造が固有の化学ポテンシャル不一致により切り替え可能な層間双極子を欠いている一方で、その特定のスタッキング配列が光生成電子および層間励起子シフトの決定論的な制御を可能にすることを開示しており、これらがスライディング強誘電性およびプログラマブルなオプトエレクトロニクスの有望なプラットフォームであることを確立している。

Mohammed El Amine Miloudi, Oliver Kühn2026-06-23
🔬 materials science

Sliding ferroelectricity tunable conventional and anomalous spin Hall effects in bilayer 1T'-WTe2

本論文は、二層1T'-WTe2_2における固有のスライディング強誘電性が、従来のおよび異常スピンホール伝導度の両方を可逆的に調整し、かつ大幅に増強できることを提案しており、非揮発性スピントロニクスデバイスにおける磁場フリーの磁化反転を実現するための有望な戦略を提示している。

Chao Wu, Pengqiang Dong, Kai Wei, Hanbo Sun, Ping Li2026-06-23
🔬 materials science

Spin-orbit-enabled Fermi-surface splitting in noncollinear antiferromagnetic SmBi

本研究は、SmBiが非共線的な反強磁性秩序とスピン軌道相互作用を組み合わせることで、スピン分裂したフェルミ面を実現する独自の協同的な相対論的メカニキズムを達成していることを示しており、これは等構造のSmSbでは観察されない現象であり、非相対論的なスピン分裂のシナリオとも異なるものである。

Long Zhang, Ming Cheng, Jingyu Li, Honghao Wan, Xiaoyuan Zhou, Mingquan He, Aifeng Wang, Yuping Sun, Dong-Hui Xu, Huixia (…)2026-06-23
🔬 materials science

Halide substitution effects on the photovoltaic properties of Ca3_3PX3_3 (X = F, Cl, Br, I) perovskites: advancing solar cell efficiency

本研究は、第一原理計算を通じてCa3_3PX3_3 (X = F, Cl, Br, I) ペロブスカイトの構造的、電子的、および光学的特性を調査し、ハロゲン置換がそれらのバンドギャップを大幅に調整すること、およびCa3_3PI3_3が予測されるショックレー・クワイサー限界効率29.6%により太陽電池への応用において最も高い潜在能力を有していることを明らかにしている。

P. Dhariwal, D. Prakash, K. D. Verma, A. Kumari, P. K. Kamlesh, A. S. Verma2026-06-23
🔢 mathematics

Electromagnetic Characterization of Magnetic Bar: Case of Square Cross-Section Shape

本論文は、正弦波荷重下における正方形断面磁性棒の電磁気的挙動に関する完全な二次元理論モデルを提示し、主要パラメータの厳密な数学的表現を導出し、有限要素解析の計算コストを回避しながら迅速な磁性鋼の特性評価を可能にする新たな見かけの透磁率パラメータを導入するものである。

Taha El Hajji, Bruno Ricardo Marques, Lars Sjöberg2026-06-23
🔬 materials science

First-principles study of the impact of As doping on the structural and electronic properties of MoS2_2 monolayer

この第一原理DFT研究は、MoS2_2単層におけるヒ素ドーピングと空孔欠陥が、フェルミ準位をシフトさせることで明確なpp型またはnn型挙動を誘起することを明らかにしており、光触媒、太陽電池、および電界効果トランジスタへの応用の可能性を示唆している。

A. Daouadi, M. L. Benkhedir2026-06-23
🔬 materials science

Bridging Phase-Field Model and Deep Learning for Predicting 2D and 3D Microstructure Evolution in Ternary Alloys

本論文は、スピンノーダル脱合金化過程における2次元および3次元の三元合金微細構造の時空間的な進化を正確かつ効率的に予測するために、フェーズフィールドモデルとアテンション強化型ディープラーニングアーキテクチャを統合したハイブリッドフレームワークを提案するものである。

Owais Ahmad, Aravind K, Naveen Kumar, T. A. Abinandanan, Somnath Bhowmick, Rajdip Mukherjee2026-06-23
🔬 materials science

Cladding Layer Enhanced GHz Bulk Acoustic Wave Resonance in Sodium Niobate Thin Films on Silicon

本論文は、リーク電流を抑制し、クラックを防止し、かつ垂直方向に歪んだ正方晶相を促進するために、圧電層を高バンドギャップ絶縁体で挟み込むことにより、31.3%の高い電気機械結合係数と約4 GHzでの動作を実現した、鉛フリーのニオブ酸ナトリウムバルク弾性波共振器の作製について述べるものである。

Zhi Shiuh Lim, Qibin Zeng, Hui Kim Hui, Mengyao Xiao, Tiancheng Luo, Weifan Cai, Shengwei Zeng, Samantha Faye Duran Solc (…)2026-06-23