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

Three-Dimensional Optical-Electrical Simulation of Cs2AgBiBr6 Double Perovskite Solar Cells

本論文は、COMSOL Multiphysics を用いた 3 次元光電気シミュレーションにより、Cs2AgBiBr6 二重ペロブスカイト太陽電池の最適構造(CeO2 電子輸送層と P3HT 正孔輸送層の組み合わせ)を特定し、理論的な変換効率 31.76% を達成する道筋を示した世界初の包括的な研究である。

Md Shanian Moed, Adnan Amin Siddiquee, Md Tashfiq Bin Kashem2026-02-18
🔬 optics

Terahertz s-SNOM reveals nonlocal nanoscale conductivity of graphene

本研究では、テラヘルツ散乱型近接場光学顕微鏡を用いてグラフェンの非局所的なナノスケール伝導度を直接測定し、実用的なデバイス寸法に匹敵する長さスケールにおいてもテラヘルツ領域の伝導度が非局所的な応答によって支配されることを明らかにしました。

Henrik B. Lassen, William V. Carstensen, Leonid Iliushyn, Timothy J. Booth, Peter Bøggild, Edmund J. R. Kelleher, Peter (…)2026-02-17
🔬 materials science

Low-temperature transport in high-conductivity correlated metals: a density-functional plus dynamical mean-field study of cubic perovskites

この論文は、DFT+DMFT 法と高度な数値手法を組み合わせることで、電子相関が中程度で高導電性を示す立方ペロブスカイト酸化物における低温輸送現象、特に電子 - 電子散乱による抵抗率への寄与を定量的に記述する新たなアプローチを確立したことを報告しています。

Harrison LaBollita, Jeremy Lee-Hand, Fabian B. Kugler, Lorenzo Van Muñoz, Sophie Beck, Alexander Hampel, Jason Kaye, Ant (…)2026-02-17
🔬 materials science

Electron-hole liquid in biological tissues under ultra high dose rate ionizing radiation

本論文は、超高線量率放射線照射下で生体組織内の水基質に電子 - 正孔液体(EHL)が形成され、そのイオン融体様の特性が二次反応種の生成を抑制して生物学的損傷を軽減する(組織温存効果をもたらす)という定量的モデルを提示し、線量および線量率の温存閾値を導出したものである。

Diana Shvydka, Victor Karpov2026-02-17
🔬 materials science

Sub-unit cell engineering of CrVO3_3 superlattice thin films

本論文では、原子層レベルの制御により CrVO3_3超格子薄膜を成長させ、これまでに安定化されていなかった ilmenite 相(空間群 R-3)を初めて実現し、その機能特性を理論計算と比較検証することで、組成や超格子周期を調整した新たな機能性ルチル酸化物の創製への道を開いたことを報告しています。

Claudio Bellani, Simon Mellaerts, Wei-Fan Hsu, Koen Schouteden, Alberto Binetti, Arno Annys, Zezhong Zhang, Nicolas Gauq (…)2026-02-17
🔬 materials science

First-principles calculation of electronic and topological properties of low-dimensional tellurium

この論文は、第一原理計算を用いて、バルク、二次元、一次元のテルル系物質の構造・電子・振動・トポロジカル特性を包括的に調査し、バルクにおけるワイル点の存在や、特定の二次元構造における量子スピンホール相の実現、そして一次元ナノワイヤーにおけるカイラリティの保持など、次元を超えたトポロジカル現象の多様性と制御可能性を明らかにしたものである。

Gabriel Elyas Gama Araujo, Andreia Luisa da Rosa2026-02-17
🔬 materials science

In search of the electron-phonon contribution to total energy

この論文は、ボルン・オッペンハイマー近似を超えた全エネルギーへの電子 - 格子振動(電子 - フォノン)寄与を厳密に定式化し、摂動展開の第 4 次項として初めて現れるその寄与がダイヤモンドなどの物質において無視できない大きさを持つことを理論的に示すと同時に、従来のゼロ点振動エネルギーの和が全エネルギーの電子 - 格子振動寄与そのものではないことを明確にしました。

Samuel Poncé, Xavier Gonze2026-02-17
🔬 materials science

Wave energy conversion by floating and submerged piezoelectric bimorph plates

この論文では、浮遊および水中に設置された圧電二層板の波動エネルギー変換を解析し、数値シミュレーションを通じて水中設置の方が表面浮遊よりも高いエネルギー吸収効率を示すこと、および拘束条件や材料特性が性能に与える影響を明らかにしています。

Zachary J. Wegert, Ben Wilks, Ngamta Thamwattana, Vivien J. Challis, Santanu Koley, Michael H. Meylan2026-02-17
🔬 materials science

Plastic Work Partitioning During Slip- and Twinning-Dominated Deformation in AZ31B Magnesium Alloy

本論文は、圧延 AZ31B マグネシウム合金において、すべり支配変形では塑性仕事の約 50% が熱として散逸するのに対し、双晶支配変形では初期段階で塑性仕事の大部分が蓄積され、これが急激な加工硬化と早期のひずみ局所化を促進することを明らかにしたものである。

Michał Maj, Sandra Musiał, Marcin Nowak2026-02-17
🔬 materials science

Nuclear quadrupole interaction and zero first-order Zeeman transitions of 167^{167}Er3+^{3+} in CaWO4_4

CaWO4_4中の167^{167}Er3+^{3+}のマイクロ波分光測定により、核四重極相互作用を考慮した精密なスピンハミルトニアンパラメータを決定し、ゼロ磁場および有限磁場におけるゼロ一次ゼーマン遷移を特定することで、この物質が長寿命量子メモリ用の有望なホスト材料であることを実証しました。

Lewin Marsh, Yikai Yang, Cesare Mattiroli, Mikhael T. Sayat, Đàm Minh Trí, Henrik M. Rønnow, Jevon J. Longdell, Jian-Rui (…)2026-02-17