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。

🔬 applied physics

Temperature Dependent Characteristics of Quasi-vertical AlN Schottky Diodes on Bulk AlN Substrate

この論文は、バルク AlN 基板上に MOCVD 法で成長させた準垂直型 AlN ショットキーバリアダイオードの作製と、300°C までの高温動作における優れた整流特性、キャリア輸送メカニズム、リーク電流のポウル - フレンケル放出、および金属 - 半導体界面の化学的性質を包括的に評価したものである。

Md Abdul Hamid, Nabasindhu Das, Advait Gilankar, Brad Lenzen, David J. Smith, Nidhin Kurian Kalarickal2026-04-08
🔬 materials science

Zr Concentration-Dependent Sub-Lattice Phase-Field Model of Hf1-xZrxO2: Analysis of Phase Composition and Polarization Switching

本論文は、ジルコニウム濃度依存性を組み込んだサブラティス位相場モデルを開発し、Hf1-xZrxO2 におけるオロゴン型とテトラゴン型の相安定性、および濃度変化に伴う強誘電性から反強誘電性への遷移や中間濃度域での混合相挙動を、空間的に解像された電界分布とエネルギー地形の観点から解明したものである。

Tae Ryong Kim, Sumeet K. Gupta2026-04-08
🔬 materials science

Stability and superstructural ordering of alkali-triel-pnictide clathrates A8_8T27_{27}Pn19_{19}

高スループット密度汎関数理論計算、第一原理分子動力学、および試行合成を通じて、A8_8T27_{27}Pn19_{19}族のアルカリ - トリエル - pnictide クラセートにおける安定性、超構造秩序、および重元素におけるスピン軌道効果の重要性が調査され、電子正確なクラセートの安定性にはゲスト原子のイオン化ポテンシャルが重要であることが示された。

Frank Cerasoli, Xiaochen Jin, Genevieve Amobi, Kirill Kovnir, Davide Donadio2026-04-08
🔬 condensed matter

H-NESSi: The Hierarchical Non-Equilibrium Systems Simulation package

H-NESSi は、階層的低ランク圧縮技術と高次時間ステップ法を組み合わせることで、非平衡グリーン関数理論における計算コストとメモリ使用量を大幅に削減し、強相関量子系の長時間・大規模シミュレーションを可能にするオープンソースソフトウェアパッケージです。

Thomas Blommel, Jeremija Kovačević, Jason Kaye, Emanuel Gull, Jakša Vučičević, Denis Golež2026-04-08
🔬 mesoscale physics

Room Temperature Anisotropic Photoresponse in Low-Symmetry van der Waals Semiconductor CrPS4_4

本論文は、低対称性二次元半導体 CrPS4_4 が室温において偏光依存性の強い光応答と顕著な線形二色性を示すことを実証し、偏光検出器やスピンエレクトロニクスデバイスへの応用可能性を明らかにしたものである。

Cédric A. Cordero-Silis, Daniel Vaquero, Teresa López-Carrasco, Harshan Madeshwaran, Marcos H. D. Guimarães2026-04-08
🔬 materials science

A coupled fully kinetic hydrogen transport and ductile phase-field fracture framework for modeling hydrogen embrittlement

この論文は、水素の拡散運動論と幾何学的位相場破壊法を結合し、転位における水素の偏析と応力状態を考慮した新しい駆動力を導入することで、水素脆化に伴うき裂発生位置の変化やひずみ速度依存性を高精度に再現する包括的な化学力学的枠組みを提案しています。

Abdelrahman Hussein, Yann Charles, Jukka Kömi, Vahid Javaheri2026-04-08
🔬 materials science

A Physics-Informed Chemical Rule for Topological Materials Discovery

この論文は、電子充填、空間群対称性、軌道分解化学環境を組み合わせた物理情報に基づく化学則を提案し、従来の組成のみに基づく手法では区別できなかった多形を識別可能にすることで、トポロジカル物質の迅速かつ解釈可能な高スループット探索を実現する新しいパラダイムを確立したことを報告しています。

Xinyu Xu, Arif Ullah, Ming Yang2026-04-08
🔬 materials science

The effect of Nb and O on the martensitic transformation in the Ti-Nb-O alloys

本研究は、Ti-Nb-O 合金において Nb がα"\alpha"マルテンサイトの変態進化を支配し、O が変態経路を制御してω\omega相の形成やβ→α"\beta\rightarrow\alpha"変態の促進・抑制に寄与することを、2D-XRD 方位シミュレーションを用いた詳細な結晶構造解析により明らかにしたものである。

Kristián Šalata, Dalibor Preisler, Josef Stráský, Jiří Kozlík, Lukáš Horák, Václav Holý2026-04-08
🔬 mesoscale physics

Controlled dewetting and phase transition hysteresis of VO2 nanostructures

この論文は、リソグラフィ、制御結晶化、制御ドゥウィッティングを用いて VO2 ナノシリンダの相転移を制御可能にし、スケーラブルで省エネルギーなメモリおよびニューロモルフィックフォトニックデバイスへの実用化に向けた重要な進展を報告しています。

Peter Kepič, Petra Kalousková, Tomáš Šikola, Filip Ligmajer2026-04-08