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。

🔬 optics

Visible Imaging of Incoherent 1200-nm Light via Triplet--Triplet Annihilation Upconversion

この論文は、PbS 量子ドットと有機半導体を組み合わせた単層薄膜を用いて、低強度の非コヒーレントな 1200 nm 近赤外光を可視光に効率的に変換し、実用的な近赤外から可視光へのアップコンバージョンを実現したことを報告しています。

Pournima Narayanan, Rabeeya Hamid, Linda Pucurimay, Ona Segura Lecina, Ben P. Carwithen, Jacob Schopp, Justin S. Edwards (…)2026-03-03
🔬 materials science

Stacking-tunable multiferroic states in bilayer ScI2

本研究では、第一原理計算を用いて、2 次元二層 ScI2 において積層構造のシフトや回転によって層間磁気結合、強磁性、および谷偏極を制御可能であることを示し、これらが軌道混成や対称性の破れを通じて複雑に相互作用していることを明らかにしました。

Yaxin Pan, Chongze Wang, Shuyuan Liu, Fengzhu Ren, Chang Liu, Bing Wang, Jun-Hyung Cho2026-03-03
🔬 materials science

Altermagnetism and Anomalous Transport in Ag2+^{2+} Fluorides: KAgF3_3 and K2_2AgF4_4

第一原理計算により、KAgF3_3 が A 型反強磁性秩序と C 型軌道秩序を伴うアルター磁性体として著しい異常輸送および磁気光学応答を示すのに対し、K2_2AgF4_4 はPT\mathcal{PT}対称性を保存する従来の反強磁性体として異常ホール応答を示さないことが明らかにされた。

Xiao Nan Chen, Sining Zhang, Zhengxuan Wang, Minping Zhang, Guangtao Wang2026-03-03
🔬 materials science

Rheology of dense vibrated granular flows: non-monotonic response controlled by granular temperature

数値シミュレーションを用いた研究により、密な振動粉体流動のレオロジー特性が、粒子的な振動エネルギーと閉じ込め効果のバランスによって支配され、特に振動周波数に対する非単調な応答(中間周波数での流動化と高周波数でのその消失)を説明できることを示しました。

A. Plati, G. Petrillo, L. de Arcangelis, A. Gnoli, A. Puglisi, A. Sarracino, E. Lippiello2026-03-03
🔬 materials science

Generative Models for Crystalline Materials

本論文は、結晶構造の予測と新規生成における生成モデルの現状を、結晶表現やモデルの強み・限界、実験的評価、ソフトウェアツール、そして欠陥モデリングや合成可能性の制約といった新興トピックを含めて包括的にレビューし、実験科学者と機械学習専門家の双方に逆設計と材料発見の課題を伝えることを目的としている。

Houssam Metni, Laura Ruple, Lauren N. Walters, Luca Torresi, Jonas Teufel, Henrik Schopmans, Jona Östreicher, Yumeng Zha (…)2026-03-03
🔬 materials science

Atomically-precise synthesis and simultaneous integration of 2D transition metal dichalcogenides enabled by nano-confinement

グラフェンや hBN を van der Waals 封止層として用いたナノ閉じ込め環境により、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)の原子レベルで精密な合成と同時統合を可能にし、大規模連続膜や Janus 構造の形成、および空気に敏感な材料の保護を実現する包括的なプラットフォームを確立しました。

Ce Bian, Yifan Zhao, Roger Guzman, Hongtao Liu, Hao Hu, Qi Qi, Ke Zhu, Hao Wang, Kang Wu, Hui Guo, Wanzhen He, Zhaoqing (…)2026-03-03
🔬 materials science

A high-performance cobalt-free cathode for proton-conducting solid oxide fuel cells via multi-element doping in Sr2Fe2O6

本論文は、Sr2Fe2O6 系酸化物に Mo、Sn、Sc、Zr を多元素ドープすることで酸素およびプロトン輸送を大幅に向上させ、プロトン伝導性固体酸化物燃料電池用として高性能かつ安定なコバルトフリー陰極材料を開発したことを報告している。

Le Zhou, Yanru Yin, Dilshod Nematov, Hailu Dai, Yuyuan Gu, Shoufu Yu, Lei Bi2026-03-03
🔬 mesoscale physics

Signatures of Green's function zeros and their topology using impurity spectroscopy

この論文は、不純物分光法を用いた一次元ハバードモデルの解析により、グリーン関数の零点がユニタリ散乱領域におけるギャップ内スペクトル強度(「ゼロン」励起)として現れることを示し、これがすでに実験で観測されていた可能性を指摘するとともに、不純物と磁場による制御の有用性を確立したものです。

Sayan Mitra, Fang Xie, Marek Kolmer, Qimiao Si, Chandan Setty2026-03-03
🔬 materials science

Interfacial properties of MoS2 thin films grown on functional substrates

この論文は、SrTiO3、Al2O3、SiC といった基板上に成長した MoS2 薄膜において、基板誘起の欠陥が電子状態を決定し、金属的・局在化・半導体的な輸送特性を支配することを、実験と理論計算を通じて実証しています。

Hafiz Sami Ur Rehman, Nunzia Coppola, Alice Galdi, Sandeep Kumar Chaluvadi, Shyni Punathum Chalil, Pasquale Orgiani, Sar (…)2026-03-03