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

Controlling Quantum Materials by Growth: Thermodynamics, Kinetics, and Defect Engineering in Transition Metal Dichalcogenides

このレビュー論文は、成長条件を熱力学的・力学的境界条件として捉え、化学ポテンシャルや欠陥制御を通じて遷移金属ダイカルコゲナイドの結晶成長と電子状態(電荷密度波、超伝導、トポロジカル相など)を統一的に結びつける枠組みを提示し、量子相の再現性ある制御を可能にする物理的基盤を確立するものである。

Anzar Ali, Md Ezaz Hasan Khan, Mahmoud Abdel-Hafiez2026-04-22
🔬 materials science

Unveiling the Superconducting Ground State of Heusler alloy Pd2ZrIn via muon spin relaxation and rotation measurement

ミュオンスピン緩和・回転(μSR)測定により、Heusler 合金 Pd2ZrIn が時間反転対称性を保った完全ギャップ型 s 波超伝導体であり、不純物散乱限界にある弱い結合の Type-II 超伝導体であることが実証されました。

Kavita Yadav, Anoop M Divakaran, Jumpei G. Nakamura, Tsunehiro Takeuchi, K. Mukherjee2026-04-22
🔬 materials science

True random number generation through stochastic magnonic bistability

この論文は、イットリウム鉄ガーネット(YIG)上のマイクロストリップにおけるスピン波の確率的な双安定性を利用し、NIST 統計テストをすべて合格する 20Mb/s の高品質な真の乱数を生成する集積可能なスピン波乱数発生器の実現を報告しています。

Mengying Guo, Zhenyu Zhou, Denys Slobodianiuk, Roman Verba, Kristýna Davídková, Xueyu Guo, Xudong Jing, Yueqi Wang, Björ (…)2026-04-22
🔬 mesoscale physics

Observation of field-odd and field-free superconducting diode effects in Mo2C\mathrm{Mo}_2\mathrm{C} nanoflakes

本研究は、対称性の破れが通常必要とされる超伝導ダイオード効果を、従来の中心対称性を持つと考えられてきた二モリブデン炭化物(Mo₂C)ナノフレークにおいて、磁場依存型と非依存型の両方で初めて観測し、そのメカニズムをドメイン境界超電流や電荷密度波秩序に起因すると提案した。

Wei Gao, Kaixuan Fan, Menghan Li, Jinhao Cheng, Qing Zhang, Shuaishuai Ding, Wenping Hu, Fan Yang, Dechao Geng, Hechen R (…)2026-04-22
🔬 materials science

Electronic structure and oxidation states in high-pressure synthesized isostructural CeCN5_5 and TbCN5_5

本研究では、高圧合成された等構造の CeCN5_5と TbCN5_5について DFT 計算を用いて電子状態を解析し、Ce が 4 価(絶縁体)で Tb が 3 価(金属)という異なる酸化状態を示すにもかかわらず、両者が同一の構造を維持できることを明らかにしました。

Amanda Ehn, Florian Trybel, Talha Bin Masood, Leonid V. Pourovskii, Igor A. Abrikosov2026-04-22
🔬 materials science

Structural, optical and magnetic properties of nanostructured Cr-substituted Ni-Zn spinel ferrites synthesized by a microwave combustion method

マイクロ波燃焼法により合成された Cr 置換 Ni-Zn スピネルフェライトナノ粒子は、格子定数の単調な減少、バンドギャップの低下、および特定の Cr 濃度における飽和磁化の増大といった構造・光学・磁性特性の変化を示し、メチルオレンジの光分解活性が向上することが確認されました。

Abdulaziz Abu El-Fadl, Azza M. Hassan, Mohamed A. Kassem2026-04-21
🔬 materials science

The Key Steps and Distinct Performance Trends of Pyrrolic vs. Pyridinic M-N-C Catalysts in Electrocatalytic Nitrate Reduction

この論文は、M-N-C 単原子触媒における硝酸還元反応の律速段階が硝酸の吸着・プロトン化であることを特定し、ピロール型とピリジン型の配位環境が触媒活性に異なるスケーリング関係を通じて影響を与えることを理論および実験的に実証し、アンモニア合成の触媒設計指針を確立したものである。

Qiuling Jiang, Mingyao Gu, Tianyi Wang, Fangzhou Liu, Xin Yang, Di Zhang, Zhijian Wu, Ying Wang, Li Wei, Hao Li2026-04-21
🔬 materials science

Tunable electrocaloric effect in lead scandium tantalate through calcium doping

本研究は、鉛スカンジウムタンタル酸化物(PST)にカルシウムをドープすることで相転移温度を調整し、従来の正の電気熱効果と逆の電気熱効果の両方を実現することで、水の凝固点以下の温度域を含む広範囲な温度で動作するカスケード型電気熱冷却デバイスの開発への道筋を示したものである。

Youri Nouchokgwe, Natalya S. Fedorova, Pranab Biswas, Veronika Kovacova, Ivana Gorican, Silvo Drmovsek, Binayak Mukherje (…)2026-04-21
🔬 materials science

High-Pressure Tuning of Electrical Transport in Freestanding Oxide Films

本研究は、機械的強度を向上させナノスケール高圧デバイスと統合する新たな手法を開発し、自由支持酸化物薄膜の高圧電気輸送測定を可能にしたことで、ペロブスカイト型 SrIrO3 薄膜において圧力誘起の半金属 - 絶縁体転移と絶縁体 - 金属転移を観測し、低次元量子物質における次元性と静水圧の強い相互作用を明らかにしました。

Jingxin Chen, Xiang Huang, Zhihan Qiao, Jiao Li, Jiahao Xu, Haiyang Zhang, Deyang Li, Enyang Men, Hangtian Wang, Han Zha (…)2026-04-21