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。

🔬 mesoscale physics

Re-evaluating photoluminescent defects in Cu2_2O

この論文は、密度汎関数理論を用いた系統的な解析により、酸化銅 (I) の亜バンドギャップ発光線が従来の銅または酸素空孔に起因するという説を否定し、酸素間隙原子、銅間隙原子、および特定の分裂銅空孔が真のバンドギャップ内状態を形成する主要な欠陥であることを明らかにし、Cu2_2O 結晶の品質診断に関する新たな枠組みを提示しています。

Alistair Brewin, Matthew P A Jones, Stewart J Clark2026-03-19
🔬 condensed matter

Gaussian Process Regression-based Knowledge Distillation Framework for Simultaneous Prediction of Physical and Mechanical Properties of Epoxy Polymers

この論文は、実験文献データと分子記述子を活用し、ガウス過程回帰を教師モデルとして知識蒸留を行うことで、エポキシ樹脂の物理的・機械的特性を同時に高精度に予測し、新材料設計を加速するフレームワークを提案するものである。

Sindu B. S., Jan Hamaekers2026-03-19
🔬 materials science

Machine intelligence supports the full chain of 2D dendrite synthesis

この論文は、機械学習を活用した能動学習やデータ拡張、解釈可能なモデルを統合するフレームワークを構築し、2 次元 ReSe2 デンドライトの合成プロセスを最適化し、所望の分岐構造を精密に制御するとともに成長メカニズムを解明することに成功したことを示しています。

Wenqiang Huang, Susu Fang, Xuhang Gu, Shen'ao Xue, Huanhuan Xing, Junjie Jiang, Junying Zhang, Shen Zhou, Zheng Luo, Jin (…)2026-03-19
🔬 condensed matter

Breakloose suppression in minimal friction models

本論文は、多粒子 Prandtl-Tomlinson 系、端部駆動 Frenkel-Kontorova 鎖、一様駆動 Frenkel-Kontorova 鎖という 3 つの最小摩擦モデルを用いた研究を通じて、巨視的な系における「ブレイクロー(静摩擦のピーク)」の抑制が、統計的位相の乱れ、内部弾性による応力再分配、駆動バネ剛性による同期制御など、異なるメカニズムによって生じうることを示し、ブレイクローの存在有無が単一の物理機構を特定するものではないことを明らかにした。

Shubham Agarwal2026-03-19
🔬 materials science

Engineering Quantum Phases in Two Dimensions via Vacancy-Induced Electronic Reconstruction

この論文は、原子空孔が局所的なダングリングボンド状態と長距離の乱れを同時に導入することで、もともとトポロジカルに自明な二次元半導体において量子スピンホール効果や量子異常ホール効果などのトポロジカル相転移を誘起し、空孔を能動的な設計要素として利用してトポロジカル量子物質を創出できることを示しています。

Emmanuel V. C. Lopes, Felipe Crasto de Lima, Caio Lewenkopf, Adalberto Fazzio2026-03-19
🔬 mesoscale physics

Spontaneous Polarization Suppression of Exciton-Exciton Annihilation in 3R-Stacked MoS2_2 Bilayers

3R 積層 MoS2_2 二層膜における自発分極に起因する反発双極子 - 双極子相互作用が、励起子 - 励起子消滅を抑制し、高密度励起子系の実現に向けた新たな道筋を示すことが、超高速ポンプ・プローブ分光法による実験と理論モデルによって明らかにされました。

Tae Gwan Park, Xufan Li, Kyungnam Kang, David B. Geohegan, Christopher M. Rouleau, Alexander A. Puretzky, Kai Xiao2026-03-19
🔬 materials science

Single-pair charge-2 Weyl-Dirac composite semimetals

この論文は、1651 種類の磁性空間群を体系的に分類することで、単一のワイル点と単一のディラック点からなる最小異種配置が特定の空間群で実現可能であることを理論的に証明し、さらにキラルなホウ素同素体(SDHBN-B28_{28})をその理想的な物質プラットフォームとして予測した研究です。

Hui-Jing Zheng, Ke-Xin Pang, Yun-Yun Bai, Yanfeng Ge, Yan Gao2026-03-19