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

Symmetries of Spin-Splitting Induced by Spin-Orbit Coupling in Non-magnetic Crystals

本論文は、点群表現を用いて非磁性非対称結晶におけるスピン軌道相互作用誘起のバンド分裂(ラシュバ、ドレセルハウス、ワイル、アイシング)を分類し、最小のタイトバインディングモデルとノード構造を導出するとともに、対応する物質例を提示するものである。

Fan Yang, Rafael M. Fernandes, Turan Birol2026-02-16
🔬 materials science

A variational critical-state theory of friction

この論文は、断層砕屑物(フォルト・ガウジ)のせん断応答を記述するために、最大散逸の原理に基づく変分法と有限ひずみ力学の枠組みを構築し、実験データと数値シミュレーションを通じてモデルを検証するとともに、経験的なレート・アンド・ステート摩擦法則との関連性を論じている。

Mary Agajanian, Nadia Lapusta, Anna Pandolfi, Michael Ortiz2026-02-16
🔬 materials science

Mechanism-driven CO2 Capture and Activation on Two-dimensional Transition-metal Diborides

この論文は、第一原理計算を用いて、遷移金属ジボライド(M2B2)単層が CO2 の吸着・活性化において金属中心の種類によってその特性が制御可能であり、特に Ti2B2 において熱的に誘起された CO2 の解離が観測されることを明らかにし、次世代の CO2 捕集・変換技術への有望な候補であることを示しています。

Jakkapat Seeyangnok, Rungkiat Nganglumpoon, Joongjai Panpranot, Udomsilp Pinsook2026-02-16
🔬 mesoscale physics

Anomalous electrowetting of physicochemically heterogeneous surfaces

本研究では、ポリスチレンマイクロハンプを PDMS 表面に形成した物理化学的不均一表面において、古典的なリップマン・ヤング方程式の予測を超えた異常な電気濡れ挙動が観測され、化学的不均一性や表面粗さ、三相接触線周辺のリッジ形成を考慮した新たな表面パラメータを導入することでこの現象を説明し、そのパラメータの正負が滴のピン留めまたは脱ピン留めを決定づけることを明らかにしました。

Rumal Singh, Donjo George, Prashant Hitaishi, Samarendra P Singh, Sajal K Ghosh2026-02-16
🔬 materials science

The role of radiation-induced segregation in defect-phase formation in Ni-Ge and Ni-Si alloys

Ni-Si 合金と Ni-Ge 合金は平衡状態図や照射誘起偏析の傾向が類似しているにもかかわらず、照射条件下でそれぞれ異なる欠陥構造(Frank ループ対複雑な転位)や気泡表面での析出挙動を示すのは、Ni-Si では格子間原子流による溶質ドラッグ、Ni-Ge では空孔流による溶質ドラッグが支配的であるためである。

Amit Verma, Yen-Ting Chang, Marie Charpagne, Pascal Bellon, Robert S. Averback2026-02-16
🔬 materials science

Disorder viscosity correction approach to calculate spinodal temperature and wavelength

本論文は、有限の代表セルから計算されたバルク自由エネルギーに「乱れ粘度補正」を導入することで、界面形成に必要な局所的な凹部自由エネルギー領域を安定化させ、パラメータフリーかつ高スループットでスピンダル分解の温度と波長を予測する手法を提案しています。

Simon Divilov, Hagen Eckert, Nico Hotz, Xiomara Campilongo, Stefano Curtarolo2026-02-16
🔬 materials science

On the importance of Ni-Au-Ga interdiffusion in the formation of a Ni-Au / p-GaN ohmic contact

本論文は、Ni-Au/p-GaN 接合のオーミック特性の形成において、Ni や NiOx の界面存在が主要因ではなく、酸素雰囲気下での熱処理により生じる Au-Ga 界面層の形成に伴う Ga 空孔の生成がシュットキー障壁高さを低下させる決定的な要因であることを、HR-TEM と電気的特性評価を通じて明らかにしたものである。

Jules Duraz, Hassen Souissi, Maksym Gromovyi, David Troadec, Teo Baptiste, Nathaniel Findling, Phuong Vuong, Rajat Gujra (…)2026-02-13
🔬 materials science

Dzyaloshinskii-Moriya interaction chirality reversal with ferromagnetic thickness

この論文は、Ta/FeCoB/TaOx 三層系において、強磁性層の厚さ変化のみで Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用のキラリティーが反転することを実験的に発見し、第一原理計算によって界面の構造緩和に起因する電子状態の変化がそのメカニズムであることを明らかにしたものである。

Capucine Gueneau, Fatima Ibrahim, Johanna Fischer, Libor Vojáček, Charles-Élie Fillion, Stefania Pizzini, Laurent Ranno (…)2026-02-13
🔬 materials science

Performance Improvement of Deorbitalized Exchange-Correlation Functionals

この論文では、ラプラシアンに起因するポテンシャルの粗さを抑制しつつ制約を満たす新たな「脱軌道化」手法を構築し、これにより固体計算の計算効率を大幅に向上させると同時に、分子および固体の両方において既存の脱軌道化手法よりも高い精度を達成したことを報告しています。

H. Francisco, B. Thapa, S. B. Trickey, A. C. Cancio2026-02-13