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。

🔬 applied physics

Fluorine-substitution-dependent phase diagram and superconducting properties of Sm-based oxypnictides synthesized by a high-pressure growth technique

高圧合成法により作製された SmFeAsO1-xFx 試料において、フッ素置換量の全域で単相化が達成され、特に過剰ドープ領域まで有効な置換が可能となり、最適ドープ領域で Tc 57 K、Jc 10^4 A/cm²という優れた超伝導特性を示すとともに、従来の常圧合成法と比較してドーム型の相図が明確に構築され、超伝導性能が大幅に向上することが示されました。

Mohammad Azam, Tatiana Zajarniuk, Ryszard Diduszko, Taras Palasyuk, Cezariusz Jastrzebski, Andrzej Szewczyk, Hiraku Ogin (…)2026-02-18
🔬 materials science

Full-Field Damage Monitoring in Architected Lattices Using In situ Electrical Impedance Tomography

本論文は、CNT を含浸させた 3D 印刷されたアーキテクチャ格子材料に電気インピーダンストモグラフィ(EIT)を初めて適用し、損傷の発生から破断に至るまでの全領域・リアルタイムなモニタリングを可能にしたことを報告しています。

Akash Deep, Andrea Samore, Alistair McEwan, Andrew McBride, Shanmugam Kumar2026-02-18
🔬 materials science

A brief review of high-entropy oxides in solid oxide fuel cell applications

本論文は、中間温度域での酸素還元反応の遅延や電極の不安定性といった固体酸化物形燃料電池の課題を克服する有望な材料として、その「4 つのコア効果」に注目した高エントロピー酸化物の定義や安定化メカニズム、および陰極・電解質・陽極としての応用進展と課題を包括的にレビューしている。

Yueyuan Gu, Juan Shi, Dilshod Nematov, Aoqi Liu, Yanru Yin, Hailu Dai, Lei Bi2026-02-18
🔬 materials science

Intrinsic low-spin state and strain-tunable anomalous Hall scaling in high-quality SrRuO3 (111) films

機械学習支援分子線エピタキシー法により作製された高品質な SrRuO3(111) 薄膜において、高い残留抵抗比とフェルミ液体輸送を実現し、歪み制御による異常ホール効果の寄与の分離と、これまで議論のあった Ru の基底状態が本質的に低スピン状態であることを明らかにしました。

Harunori Shiratani, Yuki K. Wakabayashi, Yoshiharu Krockenberger, Masaki Kobayashi, Kohei Yamagami, Takahito Takeda, Shi (…)2026-02-18
🔬 mesoscale physics

Photoionization of temperature-controlled nanoparticles in a beam: Accurate and efficient determination of ionization energies and work functions

この論文は、可変温度制御されたアルカリ金属ナノ粒子ビームの光電離実験を通じて、 Fowler 関数への精密なフィッティングによりイオン化エネルギーと仕事関数を約 0.2% の精度で決定する手法を提案し、電子物性と熱格子力学の相互作用を解明するものである。

Atef A. Sheekhoon, Abdelrahman O. Haridy, Sebastian Pedalino, Vitaly V. Kresin2026-02-18
🔬 mesoscale physics

Temperature-dependent photoionization thresholds of alkali-metal nanoparticles reveal thermal expansion and the melting transition

ナトリウムおよびカリウムのナノ粒子を対象とした高精度な光電離閾値の温度依存性測定により、熱膨張に伴う仕事関数の緩やかな減少に加え、融解転移に起因する急激な変化が検出され、7〜9 nm のナノ粒子ではバルク値に比べて約 100 K 低下した融解温度がギブス・トムソン方程式の予測と整合的に確認された。

Abdelrahman O. Haridy, Atef A. Sheekhoon, Vitaly V. Kresin2026-02-18
🔬 materials science

On the origin of in-gap states in amorphous Ge2_2Sb2_2Te5_5

機械学習ポテンシャルとハイブリッド汎関数を用いた DFT 計算およびメタダイナミクスシミュレーションにより、アモルファス Ge2_2Sb2_2Te5_5のバンドギャップ内状態は主に誤った結合や過剰配位原子に局在しており、ガラスの経時変化に伴う構造緩和がこれらの状態を減少させることで抵抗ドリフトを引き起こすことが明らかになった。

Omar Abou El Kheir, Marco Bernasconi2026-02-18
🔬 mesoscale physics

Hydrostatic Pressure-enhanced correlated magnetism and Chern insulator in moir'e WSe2

本研究は、ヘリウムを伝達媒体とした極低温二重ゲートダイヤモンドアンビルプラットフォームを用いて、ひねり二層WSe2に静水圧を印加することで、モアレポテンシャルを強化し、ストナー強磁性やC=1の Chern 絶縁体を安定化させ、さらに約 2GPa でトポロジカル相転移を誘起する新たな制御手法を確立したことを報告しています。

Pengfei Jiao, Chenghao Qian, Ning Mao, Xumin Chang, Jiayong Xiao, Feng Liu, Shaozheng Wang, Xiaokai Wu, Di Peng, Cheng X (…)2026-02-18
🔬 materials science

Electric-field-tuned consecutive topological phase transitions between distinct correlated insulators in moire MoTe2/WSe2 heterobilayer

本論文は、モアレ構造を持つ MoTe2/WSe2 異種二層構造において、垂直電界の制御により強相関電子系が対称性の破れとトポロジカル秩序の両面で変化する連続的なトポロジカル相転移(Mott 絶縁体から量子異常ホール絶縁体、さらに反強磁性・谷コヒーレント Mott 絶縁体へと遷移)を実証し、拡張された Kane-Mele-Hubbard モデルの実現を示したものである。

Xumin Chang, Zui Tao, Bowen Shen, Wanghao Tian, Jenny Hu, Kateryna Pistunova, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Tony F. (…)2026-02-18
🔬 materials science

Reactive Coarse Grained Force Field for Metal-Organic Frameworks applied to Modeling ZIF-8 Self-Assembly

本論文では、金属有機構造体(MOF)の自己集合メカニズム解明を目的として、多尺度粗粒度化手法に基づき、明示的な結合情報を持たずとも多体相関から Zn の四面体結合性を学習する反応性粗粒度力場「nb-CG-ZIF-FF」を開発し、ZIF-8 のバルク特性や前核種構造の進化を定量的に再現できることを示しました。

Sangita Mondal, Cecilia M. S. Alvares, Rocio Semino2026-02-18