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

Observation of Room-temperature Charge Density Wave Correlations via Coherent Phonon Spectroscopy in Sn-doped Kagome Superconductor CsV3_3Sb5_5

Sn ドープ Kagome 超伝導体 CsV3_3Sb5_5において、コヒーレントフォノン分光法を用いた超高速時間分解反射率測定により、長距離 CDW 秩序の相転移温度を遥かに超え、不純物によるピン止め効果により室温まで短距離 CDW 相関が生存していることを実証しました。

Qinwen Deng, Andrea Capa Salinas, Suchismita Sarker, Leon Balents, Stephen D. Wilson, Liang Wu2026-02-23
🔬 materials science

Extended Mean-Field Theory for the 2D Hubbard Model in Degenerate Dilute Electron Gases: Fluctuations, Superconducting Dome, and Interaction Mechanisms in Strontium Titanate

本論文は、ストロンチウムチタネイトにおける希薄電子ガスの 2 次元ハバードモデルに対して拡張平均場理論を適用し、ドーム型の超伝導転移温度、対称性のドープ依存性、超伝導揺らぎ、および電荷密度波秩序との競合メカニズムを解明することで、輸送異常の電子間相互作用起源の特定と高臨界温度超伝導体の設計指針を提供しています。

Xing Yang, Xinyu Zhang, Xuchang Zhang2026-02-23
🔬 materials science

Achieving Robust Extrapolation in Materials Property Prediction via Decoupled Transfer Learning

本論文は、事前学習済みグラフニューラルネットワークの構造的特徴と単純な回帰モデルを分離する「デカップリング転移学習」を導入することで、材料物性予測における従来のエンドツーエンド学習が抱える外挿性能の限界を克服し、未知材料の発見を可能にする堅牢なフレームワークを提案しています。

Tasuku Sugiura, Teruyasu Mizoguchi2026-02-23
🔬 applied physics

Stable Long-Horizon Spatiotemporal Prediction on Meshes Using Latent Multiscale Recurrent Graph Neural Networks

この論文は、複雑な幾何学形状上のメッシュにおいて、潜在多スケール再帰的グラフニューラルネットワークと変分グラフオートエンコーダを組み合わせることで、数千ステップにわたる安定した長期の温度履歴予測を実現し、既存手法を上回る性能を示す深層学習フレームワークを提案しています。

Lionel Salesses, Larbi Arbaoui, Tariq Benamara, Arnaud Francois, Caroline Sainvitu2026-02-23
🔬 materials science

Second-Coordination-Sphere Cation Substitution as a Tool for Controlling Phase Transitions and Performance of the Luminescence Thermometry

本論文は、LiYO2:Eu3+ 中の Eu3+ 第二配位圏の Li+ を Na+ で部分置換することで相転移温度を制御可能にし、熱電計の動作範囲を最適化できることを示したが、その一方で相転移の協同性が低下し、相対感度が減少するというトレードオフが存在することを明らかにした。

Muhammad T. Abbas, M. Szymczak, M. Fandzloch, D. Szymanski, A. Sieradzki, L. Marciniak2026-02-23
🔬 materials science

Large Pyroelectric Enhancement in Freestanding Epitaxial BaTiO3 Membranes on Si

本研究は、水溶性犠牲層を用いてシリコン基板上に転写された freestanding 構造の BaTiO3 薄膜が、基板に固定された薄膜と比較して大幅に高い熱電応答を示すことを実証し、鉛フリーの赤外線検出および廃熱エネルギー管理への応用可能性を確立しました。

Ajay Kumar, Asraful Haque, Shubham Kumar Parate, Harshal DSouza, Jishnu NK, Binoy Krishna De, Srinivasan Raghavan, Pavan (…)2026-02-23
🔬 materials science

Martensitic laminate geometry controls electronic phase transitions in a Mott insulator

エピタキシャル V2O3 薄膜におけるマルテンサイト変態の幾何学的構造が、基板による巨視的ひずみ適合性を介して金属 - 絶縁体転移温度を制御することを、数百の回折ピークの解析とマルテンサイト相変態理論の適用を通じて明らかにしました。

Ziming Shao, Benjamin Gregory, Suchismita Sarker, Jacob Ruff, Ivan K. Schuller, Yoav Kalcheim, Andrej Singer2026-02-23
🔬 materials science

A stochastic simulation of the dislocation-mediated etching of porous GaN distributed Bragg reflectors

この論文は、ポアラス GaN 分布式ブラッグ反射鏡の電解エッチングにおける転位媒介メカニズムを再現する確率的シミュレーションを開発し、その出力が実験的に観察されたカスケード構造やクロノアンペロメトリデータとよく一致することを実証したものである。

Piotr Sokolinski, Ben Thornley, Zetai Xu, Thom R. Harris-Lee, Menno J. Kappers, Rachel A. Oliver2026-02-23
🔬 materials science

Revealing Rotational Symmetry Breaking Charge-density Wave Order in Kagome Superconductor (Rb, K)V3_3Sb5_5 by Ultrafast Pump-probe Experiments

本研究では、超高速ポンプ・プローブ実験と第一原理計算を組み合わせることで、カゴメ超伝導体 RbV3_3Sb5_5および KV3_3Sb5_5における電荷密度波秩序が、六回回転対称性を破る 2×2×2 段差逆スター・オブ・デビッド構造であることを明らかにしました。

Qinwen Deng, Hengxin Tan, Brenden R. Ortiz, Stephen D. Wilson, Binghai Yan, Liang Wu2026-02-20
🔬 materials science

Ferroaxial order of the monolayer ice in martyite

本研究は、鉱物マルタイタイト中の単層氷が 200 K 以下で水素結合性の六量体環を形成し、反強磁性秩序(フェロ軸性秩序)へと転移することを、単結晶 X 線回折と分子動力学シミュレーションにより解明したものである。

Toshihiro Nomura, Shunsuke Kitou, Junichi Komatsu, Kenichiro Koga, Takumi Hasegawa, Norio Ogita, Yuiga Nakamura, Hajime (…)2026-02-20