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

Proton Quantum Effects on Electronic Excitation in Hydrogen-bonded Organic Solid: A First-Principles Green's Function Theory Study

本論文は、第一原理グリーン関数法と核電子軌道法を用いることで、ユウメラニンにおける水素結合がプロトンの量子効果を通じて電子励起(エキシトン)の性質や分子レベルの異方性にどのような影響を与えるかを解明した研究です。

Sampreeti Bhattacharya, Jianhang Xu, Ruiyi Zhou, Yosuke Kanai2026-02-10
🔬 materials science

Epitaxial lift-off of La2/3_{2/3}Sr1/3_{1/3}MnO3_3 membranes enabled by BaO sacrificial layers and restoration of the Curie temperature

本論文は、BaO(酸化バリウム)を犠牲層として用いることで、高品質なLa2/3_{2/3}Sr1/3_{1/3}MnO3_3(LSMO)超薄膜メンブレンのエピタキシャルリフトオフと転写を可能にし、酸素アニールによってキュリー温度を回復させる手法を提案しています。

Takahito Takeda, Daigo Matsubara, Yuki K. Wakabayashi, Kohei Yamagami, Munetoshi Seki, Hitoshi Tabata, Le Duc Anh, Masak (…)2026-02-10
🔬 mesoscale physics

Unveiling the impact of anti-site defects in magnetic transitions of few-layer MnBi2Te4 by operando heating

本論文は、磁性トポロジカル絶縁体MnBi2Te4\text{MnBi}_2\text{Te}_4において、反サイト欠陥が磁気転移に重要な役割を果たすこと、およびわずかな加熱でも欠陥の影響により層依存の磁気特性が変化することを、オペランド加熱を用いた反射型磁気円二色性(RMCD)測定によって明らかにしています。

Xinyu Chen, Jingjing Gao, Shuang Wu, Zhiwei Huang, Zhongxun Guo, Canyu Hong, Ruohan Chen, Mingyan Luo, Zhaochen Liu, Zey (…)2026-02-10
🔬 optics

Topological photonics in one-dimensional settings

本論文は、SSHモデルをはじめとする1次元トポロジカルフォトニクスの基礎的なモデルから、非線形制御や非エルミート系、フロケ系、準結晶などの最新の研究進展、さらには2次元結晶絶縁体との関連性に至るまで、1次元設定におけるトポロジカル光制御の広範な展開を概説するものです。

Shiqi Xia, Ziteng Wang, Domenico Bongiovanni, Dario Jukić, Daohong Song, Liqin Tang, Jingjun Xu, Roberto Morandotti, Hrv (…)2026-02-10
🔬 applied physics

Spatially and Temporally Resolved Mapping of Contact Electrification on Stand-Alone Ultrathin Glass Materials via Kelvin Probe Force Microscopy

本論文は、サイドバンドモードケルビン探針力顕微鏡(KPFM)を用いることで、次世代デバイス向けの極薄ガラスにおける接触帯電を空間的・時間的に可視化・定量化し、その電荷がバルクを介してコンデンサのように放電する挙動や表面電荷密度を明らかにした研究です。

Aayush Nayyar, Ruizhe Yang, Vashin Gautham, Sagnik Das, Haiqing Lin, Andrew C. Antony, Dean Thelen, Mayukh Nath, Gabriel (…)2026-02-10
🔬 materials science

From Connectivity to Rupture: A Coarse-Grained Stochastic Network Dynamics Approach to Polymer Network Mechanics

本論文は、高分子ネットワークの変形と破断をモデル化するために、分子動力学の代わりにネットワークレベルの進化規則を用いる「粗視化確率論的ネットワーク力学(CGSND)」という計算効率の高い手法を提案し、力学的な応力応答や破断の動力学、および破壊に至る力集中現象を効果的に再現できることを示しています。

Shaswat Mohanty, Wei Cai2026-02-10
🔬 materials science

2D ferroelectric narrow-bandgap semiconductor Wurtzite' type alpha-In2Se3 and its silicon-compatible growth

本論文は、PLDとCVDを組み合わせた手法により、シリコン互換性の高いセンチメートル規模のウルツ鉱型α-In2Se3\alpha\text{-In}_2\text{Se}_3薄膜の成長に成功し、その狭バンドギャップ強誘電体としての特性と、ニューロモーフィック・コンピューティングに向けたシナプスデバイスへの応用可能性を報告するものです。

Yuxuan Jiang, Xingkun Ning, Renhui Liu, Kepeng Song, Sajjad Ali, Haoyue Deng, Yizhuo Li, Biaohong Huang, Jianhang Qiu, X (…)2026-02-10
🔬 materials science

Coupling between CaWO4_4 phonons and Er3+^{3+} dopants

本論文は、量子メモリへの応用が期待されるCaWO4_4結晶において、非弾性中性子散乱と密度汎関数摂動論を用いて格子力学を調査し、Er3+^{3+}イオンの緩和に寄与する特定のフォノンモードを特定することで、量子状態の損失抑制に向けた微視的な知見を提供しています。

Mikhael T. Sayat, Federico Pisani, Hin Lok Chang, Yaroslav Zhumagulov, Kirrily C. Rule, Tom Fennell, Jakob Nunnendorf, C (…)2026-02-10
🔬 mesoscale physics

First-principles discovery of stable, anisotropic, semiconducting Sb2X2O (X = S, Se) and Janus Sb2SSeO nanosheets for optoelectronics and photocatalysis

本研究は、第一原理計算を用いて、光電子工学や光触媒への応用が期待される、構造的に安定で異方性を持つ新しいアンチモン系2次元ナノシート(Sb2X2O\text{Sb}_2\text{X}_2\text{O}およびJanus型Sb2SSeO\text{Sb}_2\text{SSeO})の設計と特性を明らかにしたものです。

Masoud Shahrokhi, Bohayra Mortazavi2026-02-10