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。

🔬 optics

Thermal analysis of GaN-based photonic membranes for optoelectronics

本論文は、GaNベースのフォトニック膜において、2種類のレーザーを用いたラマン分光法と(時間分解)フォトルミネッセンス測定を組み合わせることで、発光特性による影響を排除しつつ、膜内の熱伝導率を非侵襲的かつ光学的に精密に測定する手法を提案しています。

Wilken Seemann, Mahmoud Elhajhasan, Julian Themann, Katharina Dudde, Guillaume Würsch, Jana Lierath, Joachim Ciers, Åsa (…)2026-02-11
🔬 materials science

Superconducting Dome in La3xSrxNi2O7δ\mathrm{La}_{3-x}\mathrm{Sr}_{x}\mathrm{Ni}_{2}\mathrm{O}_{7-δ} Thin Films

本論文は、圧縮歪みを加えたLa3xSrxNi2O7δ\mathrm{La}_{3-x}\mathrm{Sr}_{x}\mathrm{Ni}_{2}\mathrm{O}_{7-\delta}薄膜において、Srドープ量と酸素含有量を同時に制御することで、ホール係数の符号変化を伴う超伝導ドームと電子・ホール交差を明らかにし、ニッケレート系における非従来型超伝導の理解に向けた重要な枠組みを提示しています。

Maosen Wang, Bo Hao, Wenjie Sun, Shengjun Yan, Shengwang Sun, Hongyi Zhang, Zhengbin Gu, Yuefeng Nie2026-02-11
🔬 materials science

Ultrafast heat transfer in single palladium nanocrystals seen with an X-ray free-electron laser

X線自由電子レーザーを用いた観測により、単一のパラジウムナノ結晶において、レーザー照射直後に不均一な歪みが生じ、その後に熱が均一に拡散して結晶が膨張するという超高速な熱伝達プロセスが明らかになりました。

David Yang, James Wrigley, Jack Griffiths, Longlong Wu, Ana F. Suzana, Jiecheng Diao, Angel Rodriguez-Fernandez, Joerg H (…)2026-02-11
🔬 materials science

Screening novel cathode materials from the Energy-GNoME database using MACE machine learning force field and DFT

本論文は、Energy-GNoMEデータベースを用い、機械学習力場(MACE)と密度汎関数理論(DFT)を組み合わせた多段階スクリーニング手法によって、次世代ポストリチウム電池(Na, K, Mg, Caイオン電池)向けの新規正極材料を効率的に探索・特定した研究です。

Nada Alghamdi, Paolo de Angelis, Pietro Asinari, Eliodoro Chiavazzo2026-02-11
🔬 materials science

First-Principles Investigation of X2NiH6 (X = Ca, Sr, Ba) Hydrides for Hydrogen Storage Applications

第一原理計算を用いたX2NiH6X_2\text{NiH}_6 (X=Ca, Sr, BaX = \text{Ca, Sr, Ba}) 水化物の調査により、熱力学的・機械的・光学的特性が明らかになり、水素貯蔵容量が最も高いCa2NiH6\text{Ca}_2\text{NiH}_6が最も有望な候補であることが示されました。

K. Aafi, Z. El Fatouaki, A. Jabar, A. Tahiri, M. Idiri2026-02-11
🔬 materials science

Fixed-grid sharp-interface numerical solutions to the three-phase spherical Stefan problem

本論文は、有限サイズの粒子における融解・凝固・沸騰・凝縮が同時に起こる「3相シュテファン問題」に対し、球座標系を用いた固定格子シャープインターフェース法による数値解法を提案し、ナノ粒子における運動エネルギー項の影響を明らかにしています。

Yavkreet Swami, Jacob Barajas, Amneet Pal Singh Bhalla2026-02-11