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。

🔬 材料科学

Tellurium trioxide as an n-type wide-gap semiconductor with ultrahigh work functions from first principles

第一原理計算により、η\eta-TeO3_3は、電子的な性能を低下させる原因となる表面酸素空孔を抑制するために酸素化学ポテンシャルを精密に制御することを条件として、光電子工学への応用に適した超高仕事関数(約8 eV)を持つ有望なn型ワイドギャップ半導体であることが明らかになった。

Tianwei Wang, Teruya Nagafuji, Kota Hanzawa, Hidenori Hiramatsu, Fumiyasu Oba2026-10-14
🔬 材料科学

Colossal Spin--Lattice--Charge Coupling in Noncollinear Ferrimagnetic NbMnX2_2 (XX = S, Se, Te) Monolayers

第一原理計算およびシミュレーションにより、安定な非共線フェリ磁性NbMnX2_2(XX = S, Se, Te)単層が巨大なスピン・格子・電荷結合を示すことが明らかになり、これにより、二次元スピントロニクス、ナノメカニクス、および熱制御のための有望な多機能プラットフォームとなる、磁気的に調整可能な弾性、熱、および電子特性が可能になる。

Peng Wang, Nanshu Liu, Hongkuan Yuan, Xue Jiang, Jijun Zhao2026-10-14
🔬 材料科学

Polarons in Lead-Halide Perovskites: What the Structural Evidence Does and Does Not Establish

本論文は、構造的証拠における曖昧さ、次元性と結合チャネルの複雑な役割、そしてポラロンによる遮蔽と欠陥耐性を結びつける直接的な証明の欠如を強調することにより、大きなポーラロンが鉛ハライドペロブスカイトにおける欠陥耐性の要因であるという支配的な見解に異を唱え、最終的には関連する励起密度全域にわたるキャリア挙動を解明するための新たな実験を提案している。

Inhee Maeng, Young Mi Lee, Jinwoo Park, Seung Jae Oh, Min-Cherl Jung2026-10-14
🔬 材料科学

Hydrogen-Bond Density Drives the Order-Disorder Phase Transition from Orientational to Vibrational in Polyalcohol Plastic Crystals

本研究は、ネオペンタン由来のプラスチック結晶における水素結合密度の増加が、その秩序・無秩序相転移の支配的なメカニズムを配向無秩序化から強固な格子振動へと系統的にシフトさせることを示しており、熱エネルギー貯蔵および冷却用途に向けた熱量応答の圧力感受性と大きさの調整のための分子設計戦略を提供するものである。

Ares Sanuy, Carlos Escorihuela-Sayalero, Pol Lloveras, María del Barrio, Hassan Allouchi, Josep-Lluís Tamarit, Luis Carl (…)2026-10-14
🔬 材料科学

Observation of stacked vortex structure with number controllable Majorana zero mode in Bi2_{2}Te3_{3}/FeTe heterojunction

本研究は、化学量論的なBi2_{2}Te3_{3}/FeTeヘテロ接合の積層渦構造内におけるマヨラナ零モードの生成および磁場による制御可能性を実証し、フォールトトレラントなトポロジカル量子計算のためのパターン化された超伝導プラットフォームを確立するものである。

Xinru Han, Zhaokun Luo, Quanxin Hu, Xingjian Zhu, Xiaohong Pan, Dan Mu, Xinyu Liang, Zulin Xu, Qiheng Wang, Ryan L. Kong (…)2026-10-14
🔬 材料科学

Electric Edelstein Effect in Two Dimensions

本論文は、直交する電場が広範な磁性および非磁性材料においてゲート制御可能なスピン偏極を生成するという、二次元系における電気的エデルシュタイン効果を提案し、理論的に検証するものであり、電気的なスピン操作およびマルチステート・スピントロニクスに向けた、新たな対称性に基づいた経路を提示している。

Xiaoran Lv, Tianqi Zhang, Chaoxi Cui, Yaling Li, Yi Shen, Weikang Wu, Ziming Zhu, Yugui Yao, Zhi-Ming Yu2026-10-14
🔬 材料科学

Crystal growth, magnetic, and transport properties of the candidate altermagnet Cr1/4_{1/4}NbS2_{2}

本論文は、アルター磁性体の候補であるCr1/4_{1/4}NbS2_2の高品質な単結晶の初となる育成成功を報告し、その六方晶構造、141 Kにおける反強磁性転移、および非自明な磁気輸送特性を明らかにすることで、アルター磁性を研究するための極めて重要な実験的プラットフォームとしての地位を確立するものである。

Nashra Pistawala, Martin R. Lees, Geetha Balakrishnan, Daniel A. Mayoh2026-10-14
🔬 材料科学

Symmetry-constrained coexistence of charge-three and charge-one Weyl points in nonmagnetic crystals

本研究は、電荷3と電荷1のウェイル点が共存する非磁性結晶に対する対称性に基づく指針を確立し、この特異な8ノード構成を実現する特定のホウ素同素体を特定するとともに、構造的カイラリティと対称性の破れがいかにそのトポロジカルな性質を支配しているかを明らかにしている。

Ze-Xin Xue, Ke-Xin Pang, Yun-Yun Bai, Yanfeng Ge, Yan Gao2026-10-14
🔬 メソスケール物理学

Quantitative Modelling of Solvation in 2D Materials via Alchemical Decoupling and Potential Energy Surfaces

本論文は、アルケミカル・デカップリング(錬金術的デカップリング)と溶媒和のギブス自由エネルギーを利用してポテンシャルエネルギー面を正確に較正する改良された定量的モデリング戦略を導入しており、それによって実験結果との不一致を解消し、著しく高い脱溶媒化障壁を予測するとともに、凝集した2次元材料層間に溶媒単分子層がしばしば残留していることを明らかにしている。

Lindsey N. Ioos, Duncan A. Peterson, Scott C. Warren2026-10-14
🔬 材料科学

Capturing Coordination Core Topology in Metal--Organic Frameworks Using Persistent Mayer Homology

本論文は、金属有機構造体およびポリオキソメタレートの局所的な配位コアにおける幾何学的な変動性を捉える新しいトポロジカル記述子として持続的マイヤーホモロジー(PMH)を導入し、PMHを元素分解された持続的ホモロジーと組み合わせることで、従来の手法単独と比較して吸着および自己拡散特性の予測が大幅に向上することを実証している。

Caleb Simiyu Khaemba, Chun-Long Chen, Guo-Wei Wei2026-10-14