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

Room Temperature RF Sputtering of Mixed Ionic and Electronic Conductor Nd2Ni0.8Cu0.2O4+d films

本論文は、異なるスパッタリング収率を持つ元素を含む単一ターゲットを用いた室温 RF スパッタリングと後熱処理により、SOFC 用陰極として有望な Nd2Ni0.8Cu0.2O4+δ 薄膜を製造し、高電力密度が望ましい Ruddlesden-Popper 相の安定化と化学量論組成の達成に寄与することを示したものである。

N. Coppola, M. Paone, H. S. Ur Rehman, S. Scarnicci, G. Carapella, A. Guarino, M. Tkalcevic, L. Calcagnile, G. Quarta, A (…)2026-02-17
🔬 materials science

Eco-Friendly Supercapacitor Architecture Based on Cotton Textile Waste and Biopolymer-Based Electrodes

この研究は、綿廃棄物由来のヒドロゲル電解質とキトサンベースの炭素電極を用いて、環境に優しくリサイクル可能な対称型スーパーキャパシタを開発し、その高い導電性と優れたサイクル安定性を実証したものである。

Luis Torres Quispe, Clemente Luyo Caycho, Javier Quino-Favero, Silvia Ponce, Abel Gutarra2026-02-17
🔬 materials science

Quantum Algorithm Framework for Phase-Contrast Transmission Electron Microscopy Image Simulation

本論文は、故障耐性量子回路モデルを用いて位相コントラスト透過電子顕微鏡(CTEM)の画像形成をシミュレートする量子アルゴリズム枠組みを提案し、完全な画像再構成には古典計算を超える優位性がないものの、フーリエ空間での問い合わせや位相コヒーレントな観測量の抽出といった特定のタスクにおいて量子優位性を達成し得ることを示しています。

Sean D. Lam, Roberto dos Reis2026-02-17
🔬 materials science

Altermagnetism, ARPES, symmetry, non-relativistic band splitting

本レビュー論文は、スピン空間と実空間の対称性の複合により生じるアルターマグネティズムの非相対論的バンド分裂を可視化する角度分解光電子分光(ARPES)の決定的役割を論じ、RuO2 や MnTe などの代表的な物質系を体系的に概観するとともに、将来の技術的進展がスピントロニクス研究に与える影響を展望しています。

Jiayu Liu, Xun Ma, Xinnuo Zhang, Wenchuan Jing, Zhengtai Liu, Dawei Shen2026-02-17
🔬 mesoscale physics

Ballistic transport in nanodevices based on single-crystalline Cu thin film

結晶粒界を有さない単結晶銅薄膜を用いたナノデバイスにおいて、低温でチャネル幅が 150 nm 未満の場合に負の曲げ抵抗を測定することでバリスティック輸送が実現され、これがスケーラブルな低損失信号伝送や高品質な半導体相互接続の実現に寄与することが示されました。

Yongjin Cho, Su Jae Kim, Min-Hyoung Jung, Yousil Lee, Hu Young Jeong, Young-Min Kim, Hu-Jong Lee, Seong-Gon Kim, Se-Youn (…)2026-02-17
🔬 mesoscale physics

Localized-basis formulation of interacting Hamiltonians in flat topological bands: coherent states and coherent-like states for fractional physics

この論文は、量子ホール効果とチルン絶縁体を統一的な枠組みで記述するため、局所基底としてコヒーレント状態およびコヒーレント的状態を定義し、フラットバンドにおける強相関トポロジカル相を記述する相互作用ハミルトニアンの構築とその性質を明らかにしたものである。

Nobuyuki Okuma2026-02-17
🔬 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