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

Overcoming the Combinatorial Bottleneck in Symmetry-Driven Crystal Structure Prediction

この論文は、既存のデータベースに依存せず化学的意味を大規模言語モデルで符号化し、効率的なヒューリスティック探索によって対称性を厳密に保証する生成フレームワークを提案することで、結晶構造予測における組み合わせ爆発の問題を解決し、未知の新材料の発見を可能にする新たなパラダイムを確立したことを示しています。

Shi Yin, Jinming Mu, Xudong Zhu, Lixin He2026-03-05
🔬 materials science

High Resolution Microscopy and Raman Spectroscopic Studies on the Freshest Mukundpura Meteorite, Rajasthan, India: Presence of Nanodiamond

2017 年にインド・ラジャスタン州ムクンドプーラで落下した炭素質コンドライト「ムクンドプーラ隕石」の高解像度電子顕微鏡およびラマン分光分析により、平均サイズ 3〜5 nm のナノダイヤモンドとグラファイト状炭素の存在、ならびに高濃度のイリウムが確認され、生命進化の謎解明や地質学的境界における大量絶滅のメカニズム理解に寄与することが示されました。

D. Chandrasekharam, U. Govind, R. P. Tripathi, T. H. Amir, K. M. Sairam, D. B. E. Rafal, A. Dixit2026-03-05
🔬 materials science

Superhydrophobic Sand Mulch Shifts Soil Evaporation from Temperature-Controlled to Diffusion-Limited Regimes

本研究は、超撥水性砂マルチが乾燥・半乾燥地域の土壌蒸発を温度制御型から拡散制限型へ転換させ、マルチの厚さや土壌の熱伝導率によって蒸発を大幅に抑制するメカニズムを、実験とモデル化を通じて解明したことを示しています。

Amr Al-Zu'bi, Muhammad Subkhi Sadullah, Jiaqi Zheng, Lisa Exposito, Adair Gallo, Himanshu Mishra2026-03-05
🔬 materials science

Computational discovery of bifunctional organic semiconductors for energy and biosensing

本研究では、機械学習と量子化学計算を組み合わせた高スループットスクリーニング手法を開発し、太陽電池の高効率化と生体センシングの両方に優れた性能を持つ 7 つの有機半導体候補分子を同定し、その中で分子 4550 が特に優れた候補であることを示しました。

Patrick Sorrel Mvoto Kongo, Steve Cabrel Teguia Kouam, Jean-Pierre Tchapet Njafa, Serge Guy Nana Engo2026-03-05
🔬 materials science

Absolute Primary Nanothermometry Using Individual Stark Sublevels of Rare-Earth-doped Crystals

この論文は、外部温度基準を必要とせず、希土類ドープナノ粒子内の個々のスターク準位間のボルツマン分布を利用する 2 つの独立した光学的手法により、ナノスケールから単一イオンレベルまで適用可能な絶対一次ナノ温度計の実現を報告したものである。

Allison R. Pessoa, Thomas Possmayer, Jefferson A. O. Galindo, Luiz F. dos Santos, Rogéria R. Gonçalves, Leonardo de S. M (…)2026-03-05
🔬 mesoscale physics

Impact of the out-of-plane conductivity on spin transport evaluation in a van der Waals material

本論文では、非等方性導電性を考慮した 3 次元有限要素モデルと非局所スピンバルブ構造を組み合わせることで、層状物質 PtTe2_2におけるスピン拡散長やスピンホール伝導度の評価において、従来の等方性仮定が過大評価を引き起こすことを明らかにし、スピンエレクトロニクスデバイス設計における異方性導電性の考慮の重要性を強調しています。

Ryoya Nakamura, Futo Tokuda, Yoshinobu Ono, Nan Jiang, Hideaki Sakai, Masayuki Ochi, Hiroaki Ishizuka, Yasuhiro Niimi2026-03-05
🔬 materials science

Plasmonic polaron in self-intercalated 1T-TiS2

本研究は、ARPES、HR-EELS、第一原理計算を駆使して自己挿入型 1T-TiS2 において電子 - プラズモン結合に起因するプラズモニックポーラロンの存在を直接実証し、そのエネルギー尺度がキャリア密度や温度によって制御可能であることを明らかにしました。

Byoung Ki Choi, Woojin Choi, Zhiyu Tao, Ji-Eun Lee, Sae Hee Ryu, Seungrok Mun, Hyobeom Lee, Kyoungree Park, Seha Lee, Ha (…)2026-03-05
🔬 materials science

Insights into hydrogen-induced vacancy stability and creep in chemically complex alloys

本論文は、スピン偏極第一原理計算とクラスター動力学を用いて、水素が空孔の安定性を電子構造(d 帯の広がり、電子遮蔽、化学的無秩序)を通じて制御し、その結果として体心立方構造の鉄において面心立方構造の鉄や複雑合金よりも水素促進クリープが顕著に現れるメカニズムを解明したものである。

Prashant Singh, Yash Pachaury, Aaron Anthony Kohnert, Laurent Capolungo, Duane D. Johnson2026-03-05
🔬 mesoscale physics

Demonstration of robust chiral edge transport in Chern insulator MnBi2Te4 devices with engineered geometric defects

本研究では、AFM ナノマシニングにより人工的に切断された幾何学的欠陥を有する MnBi2Te4 素子を用いた実験により、チャーン絶縁体のカイラル端状態が局所的な幾何学的擾乱に対して散逸なく伝搬する頑健性を初めて実証しました。

Pinyuan Wang, Jun Ge, Jiawei Luo, Xiaoqi Liu, Fucong Fei, Fengqi Song, Jian Wang2026-03-05