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

Efficient all-electron Bethe-Salpeter implementation using crystal symmetries

この論文は、結晶対称性を活用して二粒子ハミルトニアンの次元を削減し、フルポテンシャル線形化増分平面波法に基づく全電子ベテ・サルピーター方程式の実装効率を劇的に向上させた手法を提案し、Si、LiF、MoS2_2などの物質における励起子結合エネルギーや光吸収スペクトルの高精度計算を実証したものである。

Jörn Stöhler, Stefan Blügel, Christoph Friedrich2026-03-27
🔬 physics

Implementation of the multigrid Gaussian-Plane-Wave algorithm with GPU acceleration in PySCF

PySCF の GPU4PySCF モジュールに実装された、NVIDIA GPU 上で最大 25 倍の高速化を実現する GPU 加速型マルチグリッド・ガウス平面波密度近似法は、大規模な分子や固体に対する効率的な Fock 行列構築や核勾配評価を可能にするオープンソース基盤である。

Rui Li, Xing Zhang, Qiming Sun, Yuanheng Wang, Junjie Yang, Garnet Kin-Lic Chan2026-03-27
🔬 materials science

The ground state of CuInP2_2S6_6 thin films: A study of the deep potential method

本研究は、深ポテンシャル法を用いた第一原理計算により、CuInP2_2S6_6薄膜の基底状態が電子エネルギーのみでは反強誘電状態となるが、振動エントロピーを考慮すると有限温度で強誘電的秩序を有するフェリ電状態が安定化され、実験と理論の不一致が解決されることを明らかにした。

Shengxian Li, Jiaren Yuan, Tao Ouyang, Anlian Pan, Mingxing Chen2026-03-27
🔬 applied physics

Forster energy transfer boosts indirect anisotropic interlayer excitons in 2L-MoSe2/perovskite heterostructures

本研究は、ReS2 からのフォスター共鳴エネルギー移動を介して 2 層 MoSe2/ペロブスカイトヘテロ構造における間接異方性層間励起子の発光効率を大幅に向上させるとともに、ReS2 の光異方性を効果的に転写して高偏光感度光電子デバイスへの新たな道を開いたことを報告しています。

Yingying Chen, Zihao Jiao, Haizhen Wang, Dehui Li2026-03-27
🔬 optics

Pulsed Laser Template Engineering- PLATEN

この論文は、反応性イオンエッチングで形成された高アスペクト比のシリコンパターン上にパルスレーザー堆積(PLD)を用いて機能性酸化物薄膜を堆積し、その方向性を利用して側壁をコーティングせずに微細パターンを転写する「PLATEN」と呼ばれる新規パターニング手法を提案し、その詳細な解析と単結晶成長の可能性を示したものである。

Dhiman Biswas, Junyeob Song, Francisco Guzman, Levi Brown, Yiwei Ju, Nisha Geng, Pralay Paul, Sumit Goswami, Casey Kerr (…)2026-03-27
⚛️ quantum physics

Epitaxial CeO2 Films as a Host for Quantum Applications

核スピンを持たない CeO2 単結晶薄膜が量子エミッターの優れたホストとなり、特に Er ドープ試料において非放射再結合経路が抑制された結果、Tm ドープ試料よりも著しく長い発光寿命(最大 5.3 ms)が実現されたことを報告しています。

Pralay Paul, Kusal M. Abeywickrama, Nisha Geng, Mritunjaya Parashar, Levi Brown, Mohin Sharma, Darshpreet Kaur Saini, Me (…)2026-03-27
🔬 materials science

Upcycling solar glass into Ce-doped oxyfluorides: spectroscopic and crystallization properties

廃棄太陽電池パネルから回収したガラスを最大 80 wt% 使用したセリウム添加酸フッ化物ガラスの合成と特性を調査し、高い透明性や発光特性、およびセリウム添加による結晶化挙動の変化(特に 700°C 以上でのキシオトライト形成の抑制)を確認しました。

Marcos Paulo Belançon, Rafaela Valcarenghi, Marcelo Sandrini, Brenno Greatti, Robson Ferrari Muniz, Vitor Santaella Zanu (…)2026-03-27
🔬 materials science

Flat band driven competing charge and spin instabilities in the altermagnet CrSb

アルターマグネット CrSb において、平坦バンドに起因する電子状態がスピン秩序と電荷秩序の競合を強化し、ネール温度を境に電荷揺らぎが急激に消滅するとともに、これまでに報告された中で最大規模のスピン・フォノン結合を伴うフォノン異常を引き起こすことが示されました。

A. Korshunov, M. Alkorta, C. -Y. Lim, F. Ballester, Cong Li, Zhilin Li, D. Chernyshov, A. Bosak, M. G. Vergniory, Ion Er (…)2026-03-27
🔬 materials science

Martensitic-like transition between liquid crystalline and crystalline phases of prototypical discotic organic semiconductor

この論文は、液晶相と結晶相の間でもマルテンサイト変態に似た超高速かつ可逆的な転移が観測され、有機半導体の大面積配向制御に応用可能であることを示したものである。

Nurjahan Khatun, Joe F. Khoury, Agnes C. Nkele, Lingyu Wang, Tieqiong Zhang, Partha P. Paul, Paul Chibuike Okoli, Nabila (…)2026-03-27