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

Photoinduced metastable cation disorder in metal halide double perovskites

本研究は、Cs2AgInCl6ダブルペロブスカイトにおけるAg+からAg2+への光誘起酸化が、長寿命のメタステーブルなBサイト陽イオンの無秩序化を駆動し、光学バンドギャップを著しく減少させるミリ秒単位の寿命を持つAgリッチおよびInリッチなドメインを生成することを明らかにしている。

Shunran Li, Burak Guzelturk, Conrad A. Kocoj, Donald A. Walko, Du Chen, Haidan Wen, Xian Xu, Xiaoming Wang, Bongjun Choi (…)2026-01-26
🔬 materials science

Synergistic effects of ferromagnetic elements and LAGP solid electrolyte in suppressing and trapping polysulfide shuttle transfers in lithium-sulfur batteries

本研究は、ポリエチレンセパレーターをLAGP固体電解質とコバルトコーティングの相乗的な組み合わせによって修飾することが、リチウム硫黄電池におけるポリスルフィドのシャトル効果を効果的に抑制し、サイクル安定性を向上させる一方で、ニッケルベースの修飾は安定性の問題により劣った性能を示したことを実証している。

Giovanni Ceccio, Jiri. Vacík, Mykhailo Drozdenko, Romana Mikšová, Josef Novak, Eva Štěpanovská, Mayur Khan2026-01-26
🔬 materials science

Microscopic Origin of Piezomagnetism in Mn3_3Sn: A Dual Real- and kk-Space Picture

本研究は、実空間および運動量空間の両面からの視点を通じて、歪みが誘起する磁気モーメントの回転と特定のフェルミ面の擬退縮の解消がいかにして正味の磁化の出現を共同で駆動しているかを明らかにすることにより、Mn3_3Snにおけるピエゾ磁性の微視的な起源を解明するための包括的な第一原理的アプローチを採用している。

Soichiro Kikuchi, Yuki Yanagi, Thi Ngoc Huyen Vu, Michi-To Suzuki2026-01-26
🔬 materials science

Simulation of the carbon dioxide hydrate-water interfacial energy

本研究は、信頼性の高い水および二酸化炭素モデルを用いた高度な分子シミュレーションを活用することで、共存条件下における二酸化炭素ハイドレートの界面自由エネルギーを正確に予測し、実験的な測定に代わる計算手法を提供するとともに、分子論的観点からハイドレートの自由エネルギーを決定することの実現可能性を実証するものである。

Jesús Algabaa Esteban Acuña, José Manuel Míguez, Bruno Mendiboure, Iván M. Zerón, Felipe J. Blas2026-01-26
🔬 materials science

AI-enhanced discovery and accelerated synthesis of metal phosphosulfides

本論文は、密度汎関数理論、マルチフィデリティ機械学習、およびハイスループットな組合せ合成を組み合わせた統合的なワークフローを提示し、未知の金属ホスホスルフィドの発見と迅速な合成に成功したことを示しており、困難な無機系においても加速的な材料開発が可能であることを実証している。

Javier Sanz Rodrigo, Nicholas A. Kryger-Nelson, Lena A. Mittmann, Eugène Bertin, Ivano E. Castelli, Andrea Crovetto2026-01-26
🔬 materials science

Control of helix orientation in chiral magnets via lateral confinement

本論文は、FeGeのようなカイラル磁性体におけるヘリ磁性秩序の配向が、開端境界が螺旋伝搬ベクトルを規定する有効な異方性として作用するカイラル表面ツイストを誘起する、横方向の幾何学的閉じ込めを通じて精密に制御可能であることを示している。

Maurice Colling, Mariia Stepanova, Mario Hentschel, Somasree Bhattacharjee, Erik Lysne, Kasper Hunnestad, Naoya Kanazawa (…)2026-01-26
🔬 mesoscale physics

Strong Spin-Lattice Interaction in Layered Antiferromagnetic CrCl3_\textrm{3}

本研究は、偏光分解ラマン分光法および相補的な光学測定を用いることで、CrCl3_3におけるすべてのラマン活性モードを明確に割り当て、強いスピン格子結合が反強磁性、中間、および常磁性相にわたる顕著な構造的および磁気的転移を駆動していることを実証している。

Łucja Kipczak, Tomasz Woźniak, Chinmay K. Mohanty, Igor Antoniazzi, Jakub Iwański, Przemysław Oliwa, Jan Pawłowski, Mega (…)2026-01-26
🔬 materials science

Connecting bond switching to fracture toughness of calcium aluminosilicate glasses

本研究はカルシウム・アルミノシリケートガラスを調査し、局所的な配位の変化、具体的にはアルミニウムの結合スイッチングが破壊靭性と正の相関を示すことを明らかにしており、材料の機械的特性を完全に理解するためには多様な構造的側面を考慮する必要があることを強調している。

Sidsel Mulvad Johansen, Tao Du, Johan F. S. Christensen, Anders K. R. Christensen, Xuan Ge, Theany To, Lars R. Jensen, M (…)2026-01-26
🔬 materials science

Band-gap reduction and band alignments of dilute bismide III--V alloys

ハイブリッド汎関数計算を用いた本研究は、III-V族のヒ素化物およびアンチモン化物への少量のビスマスの添加が、価電子帯上端の上昇と伝導帯下端の降下を同時に引き起こすことでバンドギャップを著しく減少させると同時に、バンドギャップの反転やバンドギャップを超えるスピン軌道分裂といった特異な電子現象を誘起することを予測している。

Abdul Saboor, Shoaib Khalid, Anderson Janotti2026-01-23