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

Interfacial charge-transfer in 3d/5d complex oxide heterostructures

この論文は、3d/5d 遷移金属酸化物ヘテロ構造における界面電荷移動のメカニズムを解明し、電気陰性度の差を予測パラメータとして利用することで、電子相やスピン状態を化学的置換なしに制御できることを示した。

Arun Kumar Jaiswal, Di Wang, Ji Soo Lim, Shruti Roy, Fabrice Wilhelm, Vanessa Wollersen, Andrei Rogalev, Matthieu Le Tac (…)2026-03-27
🔬 materials science

Atomic-Scale Insights into Copper Corrosion in Acidic Environment through Cryogenic Atom Probe Tomography of 3D-Electrodeposited Microcorrosion Cell

本論文は、液体中での局所電析を用いて作成したマイクロ腐食セルと極低温原子探針トモグラフィーを組み合わせることで、銅の酸性環境下での腐食反応を原子レベルで直接可視化し、ナノスケールのクラスター形成や過渡的な界面複合体など、従来の手法では捉えられなかった詳細なメカニズムを解明したことを報告しています。

Lalith Kumar Bhaskar, Sung-Gyu Kang, Oliver R. Waszkiewicz, Finn Giuliani, Baptiste Gault, Mary P. Ryan, Roger C. Newman (…)2026-03-27
🔬 applied physics

Electrostatic Photoluminescence Tuning in All-Solid-State Perovskite Transistors

エピタキシャル単結晶ペロブスカイトを用いた全固体半導体デバイスにおいて、ゲート電圧による静電制御で非放射再結合を抑制し、発光強度を最大 98% まで可逆的に調整する新しい光ルミネッセンス電界効果トランジスタの実現が示されました。

Vladimir Bruevich, Dmitry Maslennikov, Beier Hu, Artem A. Bakulin, Vitaly Podzorov2026-03-27
🔬 mesoscale physics

Magic distances in twisted bilayer graphene

本論文は、特定の層間距離を持つ任意に積層されたグラフェン二層をマジックアングルねじれグラフェン二層の等価クラスに写像する理論的枠組みを導入し、計算的に管理可能な超格子サイズを用いてそれらの特異な電子物性の効率的な第一原理シミュレーションを可能にする。

Antonio Palamara, Michele Pisarra, Antonello Sindona2026-03-26
🔬 materials science

Jamming transition and normal modes of polydispersed soft particle packing

この論文は、2 次元の多分散軟粒子系におけるジャミング転移を数値的に研究し、粒子のサイズ分布が接触力や局所配位数、ジャミング密度には強い影響を与えるものの、圧力や弾性率の臨界スケーリング、振動状態密度といった機械的・振動的性質はジャミングからの距離によって支配され、サイズ分布の影響を受けないことを明らかにしたものである。

Kuniyasu Saitoh, Brian P. Tighe2026-03-26
🔬 materials science

Correlation between magnetism and the Verwey transition in magnetite

本研究では、1000 K までの温度範囲で化学量論的およびドープされた磁鉄鉱単結晶の電気抵抗率と磁気モーメントを測定し、キュリー温度などの特性温度とヴェルウェイ転移温度との相関を明らかにすることで、電気輸送特性やヴェルウェイ転移のメカニズムが磁性と密接に関連していることを示しました。

Karolina Podgórska, Mateusz A. Gala, Kamila Komędera, N. K. Chogondahalli Muniraju, Serena Nasrallah, Zbigniew Kąkol, Jo (…)2026-03-26
🔬 materials science

Anisotropy-Driven Anomalous Inverse Orbital Hall Effect in Fe Films

本論文は、強い一軸異方性を持つ鉄(Fe)薄膜において、スピン軌道相互作用が弱く軌道応答が大きい特性を利用し、スピン注入により軌道ホール効果とスピンホール効果の両方が誘起され、特に異方性が軌道電荷変換信号の出現を可能にすることを示した。

E. Santos, U. Borges, J. L. Costa, J. B. S. Mendes, A. Azevedo2026-03-26
🔬 materials science

Interplay between many-body correlations, strain and lattice relaxation in twisted bilayer graphene

本論文は、ひずみと格子緩和によって誘起される外部対称性の破れと電子相関の相互作用が、マジックアングルの二層グラフェンにおける温度依存性の電子スペクトルや熱力学的性質を統一的に説明する理論枠組みを提示し、走査型トンネル分光、量子ねじり顕微鏡、および熱力学的測定の結果を定量的に再現することを示しています。

Lorenzo Crippa, Gautam Rai, Dumitru Călugăru, Haoyu Hu, Jonah Herzog-Arbeitman, B. Andrei Bernevig, Roser Valentí, Giorg (…)2026-03-26
🔬 materials science

Modeling the Equilibrium Vacancy Concentration in Multi-Principal Element Alloys from First-Principles

本論文では、第一原理計算と埋め込みクラスター展開に基づくモンテカルロシミュレーションを組み合わせる効率的な手法を開発し、多主元素合金の化学組成、短距離秩序、および温度と平衡空孔濃度の相関を明らかにするとともに、耐熱性合金の設計指針を提示している。

Damien K. J. Lee, Yann L. Müller, Anirudh Raju Natarajan2026-03-26