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

Quantitative models for excess carrier diffusion and recombination in STEM-EBIC experiments on semiconductor nanostructures

本論文では、走査透過電子顕微鏡を用いた電子線誘起電流測定におけるナノスケールの過剰キャリア輸送と再結合を定量化するモデルを提案し、複雑な酸化物 SrTi0.995Nb0.005O3 への適用を通じてその有効性と、10.2 nm という高精度な拡散長の決定を証明しています。

Tobias Meyer, Christoph Flathmann, David A. Ehrlich, Patrick Paap-Peretzki, Jonas Lindner, Christian Jooß, Michael Seibt2026-02-17
🔬 materials science

From interface-limited to Auger-dominated carrier dynamics in ππ-SnS

本研究は、アト秒過渡吸収分光法を用いて準安定な立方晶スズ硫化物(π-SnS)のキャリアダイナミクスを解明し、キャリア密度の増加に伴い界面制限過程からアウガー再結合支配へとメカニズムが遷移することを初めて実証した。

Hugo Laurell, Kevin Xiong, Nedjma Ouahioune, Thomas Kjellberg Jensen, Jonah R. Adelman, Kylie J. Gannan, Rafael Quintero (…)2026-02-17
🔬 materials science

Magnetic skyrmion lattice disclinations in pentagon- and heptagon-shaped FeGe crystals

本論文は、集束イオンビーム加工により作製した五角形および七角形の FeGe ナノ結晶において、磁気スカイミオン格子に五回および七回対称の転位(ディスクリネーション)が安定化されることを、電子顕微鏡観察、ミクロ磁気シミュレーション、および線形弾性理論に基づく解析モデルによって実証したものである。

Thibaud Denneulin, Nikolai S. Kiselev, Vladyslav M. Kuchkin, Rafal E. Dunin-Borkowski2026-02-17
🔬 materials science

Stacking-Tunable Electronic Properties in Recently Synthesized Hydrogen-Substituted Graphdiyne

本論文は、第一原理計算を用いて水素置換グラジイン(HsGDY)の積層構造に依存した安定性、半導体特性、および光応答性を解明し、そのナノエレクトロニクスやエネルギー収集技術への応用可能性を示したものである。

Guilherme S. L. Fabris, Raphael B. de Oliveira, Bruno Ipaves, Marcelo L. Pereira Junior, Douglas S. Galvao2026-02-17
🔬 materials science

Ilmenite-Type Cax_xIrO3_3 via Topochemical Ion Exchange: Stacking Faults and Low-Temperature Magnetic Anomaly

本研究は、Na2_2IrO3_3からの低温トポケミカルイオン交換により、積層欠陥を定量化可能な非化学量論的なルチル型 Cax_xIrO3_3x<1x<1)を合成し、その Jeff=1/2J_{\rm eff}=1/2 状態と 25 K 付近で観測される特異な低温磁気異常を報告したものである。

Haruki Kira, Yuya Haraguchi, Wataru Yokoshima, Daisuke Nishio-Hamane, Hiroko Aruga Katori2026-02-17
🔬 materials science

Why is the dd-Wave spin splitting in CuF2_2 bulk-like?

本論文は、CuF2_2においてフッ素イオンの反分極変位が磁気八極子テンソルの対称性を変化させ、他の遷移金属フッ化物とは異なりkzk_z依存性を持つバルク型のdd波スピン分裂を生み出すメカニズムを解明し、構造改変による非相対論的スピン分裂パターンの制御可能性を示したものである。

Muskan, Subhadeep Bandyopadhyay, Sayantika Bhowal2026-02-17
🔬 materials science

On the challenge of simulating dipolar contributions to spin relaxation with generalized cluster correlation expansion methods

本論文は、低温におけるスピン緩和を記述する手段として期待された一般化クラスター相関展開(gCCE)法が、標準的な形式ではスピン - スピン双極子相互作用による緩和を定性的にさえ正確に記述できないことを示し、その理論的破綻の根源を数学的に解明したものである。

Conor Ryan, Alessandro Lunghi2026-02-17
🔬 mesoscale physics

A scalable non-superconducting tunnel junction technology

この論文は、従来のアルミニウム超伝導体を用いたトンネル接合の限界を克服し、CMOS 互換性を持つチタン・タングステン合金と酸化アルミニウム障壁に基づく、スケーラブルで非超伝導性のトンネル接合技術を開発し、極低温での安定動作を実証したことを報告しています。

Juho Luomahaara, Kristupas Razas, Omid Sharifi Sedeh, Renan P. Loreto, Janne S. Lehtinen, Mingchi Xu, Armel A. Cotten, A (…)2026-02-17
🔬 materials science

Data-Efficient Machine learning for Predicting Dopant Formation Energies in TiO2_2 Monolayer

本研究では、物理的に意味のある記述子を用いたコンパクトなデータセットと機械学習を組み合わせることで、限られたトレーニングデータからドーパントの形成エネルギーを高精度かつ化学的に転用可能に予測できることを、TiO2 モノレイヤーのドーピング系において実証しました。

Kati Asikainen, Matti Alatalo, Marko Huttula, Assa Aravindh Sasikala Devi2026-02-17