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

Evidence of Micron-Scale Ion Damage in (010), (110), and (011) β−Ga2O3{\beta}-Ga_2O_3 Epitaxial Layers

本論文は、β-Ga2O3\beta\text{-Ga}_2\text{O}_3のエピタキシャル層において、スパッタリングやICPエッチングによるイオン損傷が(010)、(110)、(011)面では数マイクロメートルの深さにわたる電荷枯渇を引き起こす一方で、(001)面ではその影響が極めて小さいという結晶方位依存性を報告しています。

Carl Peterson, Chinmoy Nath Saha, Yizheng Liu, James S. Speck, Sriram Krishnamoorthy2026-04-28
🔬 materials science

Electronic and optical properties of arsenic monolayers: from planar honeycomb to the puckered phase

本論文は、ヒ素単層材料において、DFTおよびQSGWGW法、BSE法を用いることで、平面状および起伏状(puckered)の各相における電子・光学特性を調査し、二軸歪みによる構造変化に伴うバンド構造や光学応答の進化を軌道特性の変化から解明したものです。

Niloufar Dadkhah, Walter R. L. Lambrecht2026-04-28
🔬 materials science

Bottom-up realization of a type-II organic-TMD heterointerface: Pentacene on monolayer WS2

本論文は、分子線エピタキシー法による高品質な単層WS2\text{WS}_2上にペンタセンが自己組織化して整列する様子を明らかにし、有機半導体と遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)のハイブリッド界面において、電荷移動やエネルギー準位の研究に理想的なタイプII(階段型)バンドアライメントを実現したことを報告しています。

Michele Capra, Christian S. Kern, Mira S. Arndt, Karl J. Schiller, Max Niederreiter, Francesco Presel, Iolanda Di Bernar (…)2026-04-28
🔬 materials science

Improved Electrochemical Performance and Diffusion kinetics by Boron-doping in Na0.66_{0.66}Mn0.8_{0.8}Fe0.2_{0.2}O2_{2} Layered Cathodes for Sodium-Ion Batteries

本論文は、ナトリウムイオン電池用層状正極材Na0.66_{0.66}Mn0.8_{0.8}Fe0.2_{0.2}O2_{2}にホウ素(B)をドープすることで、B-O結合による構造安定性の向上と拡散動力学の改善を実現し、比容量およびサイクル特性を向上させたことを、実験、DRT解析、およびDFT・分子動力学シミュレーションを用いて明らかにしています。

Jayashree Pati, P. Senthilkumar, Deepak Seth, Riya Gulati, Manish Kr. Singh, Madhav Sharma, Anita Dhaka, M. Ali Haider (…)2026-04-28
🔬 materials science

Above-room-temperature ferromagnetism in large-area epitaxial Fe3GaTe2/graphene van der Waals heterostructures

本研究は、分子線エピタキシー法を用いてグラフェン/SiC 基板上に Fe3GaTe2 の高品質かつ大規模なエピタキシャル成長を達成し、室温を大幅に上回るキュリー温度 400 K と堅牢な垂直磁気異方性を示すファンデルワールスヘテロ構造を実現したことを報告する。

Tauqir Shinwari, Kacho Imtiyaz Ali Khan, Hua Lv, Atekelte Abebe Kassa, Frans Munnik, Simon Josephy, Achim Trampert, Vict (…)2026-04-27
🔬 materials science

Integration of imprint-free and low coercivity ferroelectric BaTiO3 thin films on silicon

本研究は、熱ひずみを緩和し分極を安定化させるためにSrSn1-xTixO3バッファ層を用いることで、シリコン上に高品質な単結晶BaTiO3薄膜の成長に成功し、不揮発性メモリ応用に優れた耐久性を有する印加電圧依存性のない低保磁力強誘電体デバイスを実現したことを示す。

Jingtian Zhao, Beatriz Noheda, Martin F. Sarott2026-04-27
🔬 materials science

High-throughput, Non-Destructive, Three-Dimensional Imaging of GaN Threading Dislocations with in-Plane Burgers Vector Component via Phase-Contrast Microscopy

本論文は、位相差顕微鏡(PCM)を用いることで、GaN中の転位(特に面内バーガースベクトル成分を持つもの)を非破壊かつハイスループットに、さらに焦点位置をずらすことでその3次元的な伝播経路まで可視化できる手法を提案しています。

Yukari Ishiakwa, Ryo Hattori, Yongzhao Yao, Daiki Katsube, Koji Sato2026-04-27
🔬 materials science

Halide diffusion in mixed-halide perovskites and heterojunctions

密度汎関数理論に基づいて訓練されたニューラルネットワークポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションにより、本研究は、単一ハロゲン化物ペロブスカイトと比較して混合ハロゲン化物 CsPb(Ix_xBr1−x_{1-x})3_3においてハロゲン空孔および格子間原子が拡散を促進することを明らかにし、一方でそれらのヘテロ接合を横断する輸送は界面組成によって決定的に支配され、Br 豊富な界面は空孔の移動を遮断し、I 豊富な界面は透過性を維持することを示した。

Viren Tyagi, Mike Pols, Geert Brocks, Shuxia Tao2026-04-27
⚛️ quantum physics

Tantalum Damascene Coplanar Waveguide Resonators Fabricated Using 300 mm Scale Processes

この論文は、超伝導量子デバイスの性能低下を招く表面酸化膜を低減するため、ダマシーンプロセスを用いてタンタルを埋め込み、金属と基板の界面を形成することで損失を抑制する手法を検討したものです。

Ekta Bhatia, Yingge Du, Krishna P Koirala, Chung Kow, Mingzhao Liu, Juan Macy, Tharanga R. Nanayakkara, Francisco Ponce (…)2026-04-27