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。

Attractive and repulsive terms in multi-filament dispersion interactions

本論文は、ナノワイヤーや DNA などの線状物体間の分散相互作用を摂動論的に解析し、物体数が増加するにつれてエネルギー項が正負を交互に繰り返すことを示し、電子の遮蔽・反遮蔽効果によるメカニズムを解明するとともに、これらの系における分散相互作用の信頼性のある予測には非摂動計算が必要であることを提唱しています。

Subhojit Pal, John F. Dobson, Mathias Boström2026-02-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Highly-stable, eco-friendly and selective Cs2AgBiBr6 perovskite-based ozone sensor

この論文は、鉛を含まず室温合成・低消費電力で動作する環境に優しいCs2AgBiBr6 二重ペロブスカイトを用いて、高い安定性とオゾン選択性を兼ね備えた室温ガスセンサーを開発し、その性能と作用機序を実験および第一原理計算で解明したものである。

Aikaterini Argyrou, Rafaela Maria Giappa, Emmanouil Gagaoudakis, Vassilios Binas, Ioannis Remediakis, Konstantinos Brintakis, Athanasia Kostopoulou, Emmanuel Stratakis2026-02-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Nucleation and Antiphase Twin Control in Bi2_2Se3_3 via Step-Terminated Al2_2O3_3 Substrates

本研究は、高いミスクット角を持つステップ終端 Al2_2O3_3 基板が原子ステップエッジを優先核生成サイトとして機能させ、Bi2_2Se3_3 薄膜中の反位相双晶欠陥を効果的に抑制できることを、実験および第一原理計算によって実証し、基板特性と核生成動態の相互作用が 2 次元材料の欠陥制御において重要であることを明らかにしました。

Alessandro R. Mazza, Jia Shi, Gabriel A. Vázquez-Lizardi, Sangsoo Kim, Jackson Bentley, An-Hsi Chen, Kim Kisslinger, Debarghya Mallick, Qiangsheng Lu, T. Zac Ward, Vitalii Starchenko, Nicholas Cuccini (…)2026-02-24🔬 cond-mat.mes-hall

Full ab initio atomistic approach for morphology prediction of hetero-integrated crystals: A confrontation with experiments

この論文は、密度汎関数理論に基づく第一原理原子論的アプローチを提案し、異種材料上での GaP 結晶の平衡形状と濡れ性を予測する手法を開発し、それが走査型電子顕微鏡による実験結果と良好に一致することを示しています。

Sreejith Pallikkara Chandrasekharan, Sofia Apergi, Chen Wei, Federico Panciera, Laurent Travers, Gilles Patriarche, Jean-Christophe Harmand, Laurent Pedesseau, Charles Cornet2026-02-24🔬 physics.app-ph

Ferroelectric switching control of spin current in graphene proximitized by In2_2Se3_3

第一原理計算とtight-bindingモデルを用いた研究により、強誘電体In2_2Se3_3とグラフェンのヘテロ構造において、強誘電分極の反転がスピン流の符号を制御し、特にねじれ構造では非従来型のラシュバ場を誘起してスピンテクスチャを切り替える新たなメカニズムが明らかにされた。

Marko Milivojević, Juraj Mnich, Paulina Jureczko, Marcin Kurpas, Martin Gmitra2026-02-24🔬 cond-mat.mes-hall

Physics-guided impact localisation and force estimation in composite plates with uncertainty quantification

本論文は、分散関係とモード特性から物理モデルを構築し、データ拡張と適正正則化、不確実性定量化を組み合わせることで、限られた実験データでも複合材料板への衝撃位置特定と力推定を高精度かつロバストに行うハイブリッド手法を提案しています。

Dong Xiao, Zahra Sharif-Khodaei, M. H. Aliabadi2026-02-24🔬 physics.app-ph

Phase Stability and Superconductivity in Hydrogenated and Lithiated Janus GaXS2 (X = Ga, In) Monolayers

第一原理計算により、水素およびリチウム機能化された Janus 型 GaXS2 単層膜のうち、動的・熱的・機械的に安定で金属性を示す 2H-GaInSLi 構造が、電子ドーピングにより 6.2 K まで臨界温度が上昇する可能性を有する多ギャップ超伝導体として実験的に実現可能であることが示されました。

Jakkapat Seeyangnok, Udomsilp Pinsook2026-02-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Topological Textures in Zr-Substituted Barium Titanate

この論文は、ジルコニウム置換チタン酸バリウム(BZT)において、化学的秩序化が-2 の反スクリオンと+4 のスクリオンという対照的なトポロジカル極性テクスチャを生成し、不純物乱れがスクリオンガラス状態を誘起する一方、特定の秩序配列では室温まで安定した分数化されたトポロジカル構造を実現できることを示しています。

Florian Mayer2026-02-24🔬 cond-mat.mtrl-sci