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

Multi-Orbital Charge Transfer into Nonplanar Cycloarenes Revealed with CO-Functionalized Tips

本研究は、CO修飾チップSTMシミュレーションと軌道トモグラフィーを組み合わせることで、非平面的なケクレネおよびイソケクレネ分子へのCu(110)表面からのマルチ軌道電荷移動を明らかにし、収率の低い複雑な吸着系を特性評価するための堅牢な手法を検証するものである。

Anja Haags, Alexander Reichmann, Zilin Ruan, Qitang Fan, Larissa Egger, Hans Kirschner, Tim Naumann, Simon Werner, Olaf (…)2026-01-23
🔬 materials science

Thickness dependent rare earth segregation in magnetron deposited NdCo4.6_{4.6} thin films studied by Xray reflectivity and Hard Xray photoemission

本研究は、体積不整合による歪み緩和に起因する、マグネトロンスパッタリング成膜されたNdCo4.6_{4.6}薄膜表面における厚さ依存的なネオジム偏析が、面内磁気異方性から面外磁気異方性への転移に必要な非対称な原子環境を創出することを明らかにしている。

J. Díaz, J. Rodríguez-Fernández, J. Rubio-Zuazo2026-01-23
🔬 materials science

Above Room Temperature Ferroelectricity in Epitaxially Strained KTaO3

本研究は、SrTiO3基板上にKTaO3薄膜を成長させることによって誘起されるエピタキシャル歪みが、当該材料を非極性の立方晶バルク相から、転移温度475 Kを有し、室温での極性秩序とヒステリシスを示す強固で調整可能な強誘電体へと変貌させることを実証している。

Tobias Schwaigert, Salva Salmani-Rezaie, Sankalpa Hazra, Utkarsh Saha, Maya Ramesh, Aiden Ross, Betul Pamuk, Long-Qing C (…)2026-01-23
🔬 applied physics

Controlling HER activity and stability of γγ- and 6,6,12-Graphyne through engineered B-N doping: DFT and Reactive MD simulations

本研究は、密度汎関数理論と反応分子動力学シミュレーションを組み合わせることで、B-N共ドープ、特にオルト配置が、γ\gamma-および6,6,12-グラファインにおける水素吸着熱力学を最適化し、水素発生反応に対する熱的安定性を向上させる一方で、他のドープパターンや未ドープの格子は低い活性または構造的劣化に悩まされることを実証している。

Juan Gomez Quispe, Matheus Medina, Subhendu Mishra, Douglas S Galvao, Abhishek Singh, Pedro Alves da Silva Autreto2026-01-23
🔬 optics

An ultrafast diamond nonlinear photonic sensor

本論文は、ダイヤモンド・ナノチップ内の窒素空孔中心を利用することで、表面電場のダイナミクスをナノメートル・フェムト秒分解能でモニタリングし、高度なナノ材料センシングにおける従来のポンプ・プローブ技術の空間的限界を克服する、超高速ダイヤモンド非線形フォトニックセンサを提案するものである。

Daisuke Sato, Junjie Guo, Takuto Ichikawa, Dwi Prananto, Toshu An, Paul Fons, Shoji Yoshida, Hidemi Shigekawa, Muneaki H (…)2026-01-23
🔬 materials science

Systematic Magnetic Structure Generation Based on Oriented Spin Space Groups: Formulation, Applications, and High-Throughput First-Principles Calculations

本論文は、方位を持つスピン空間群に基づく磁性構造生成のための体系的なフレームワークを提案し、検証するものであり、これは対称適応型列挙と2段階の低コストな計算スキームを組み合わせることで、大規模な材料探索に向けて磁気基底状態を効率的かつ正確に予測することを可能にするものである。

Takuya Nomoto, Kohei Shinohara, Hikaru Watanabe, Ryotaro Arita2026-01-23
🔬 materials science

Materealize: a multi-agent deliberation system for end-to-end material design and synthesis

Materializeは、迅速な即時実行モードと、議論に基づいた深い推論モードの両方を提供する統一されたフレームワークを通じて、無機材料の設計から合成までをエンドツーエンドで可能にすることにより、計算による発見と実験的な実現を橋渡しするマルチエージェント・デリバレーション・システムである。

Seongmin Kim, Jaehwan Choi, Kunik Jang, Junkil Park, Varinia Bernales, Alán Aspuru-Guzik, Yousung Jung2026-01-23
🔬 applied physics

Effects of pulsed and continuous light and heavy ion irradiation on the morphology and electrical properties of Ag+C60 and Au+C60 composite thin films

本研究は、パルス状Cイオン照射がAg+C60およびAu+C60ナノコンポジット薄膜の緻密な形態と電気的安定性を維持する一方で、連続的なArイオン照射は、特にAu+C60系において、顕著な表面凹凸を誘発し電気抵抗を変化させることを示している。

Giovanni Ceccio, Kazumasa Takahashi, Yuto Kondo, Romana Miksova, Vasily Lavrentiev, Josef Novak, Eva Stepanovska, Jiri V (…)2026-01-23
🔬 materials science

NASICON solid-electrolyte modification and analysis using ion and neutron beams

本研究では、固相法によりNASICONペレットを合成し、イオンスパッタリングを用いてそれらをナノフィルムへと変換した上で、1.1 MeVのNiイオン注入が電気的特性に及ぼす影響を電気化学インピーダンス分光法を通じて調査する。

Giovanni Ceccio, Jiri Vacik, Mykhailo Drozdenko, Romana Miksova, Ivan Mastronardo, Dejan Prokop, Benedetta Brancato, Eva (…)2026-01-23
🔬 materials science

Hybrid films of Co - C60 preparation and changes induced by external stimuli

本研究では、新規の共蒸着法により作製されたCo-C60ハイブリッド薄膜について、レーザー照射、イオン照射、および熱アニールを含む様々な外部刺激に曝露した後の形態学的、構造的、および電気的な進化を調査する。

Giovanni Ceccio, Jiri VAcik, Yuto Kondo, Kazumasa Takahashi, Romana Miksova, Eva Stepanovska, Josef Novak, Petr Malinsky (…)2026-01-23