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

Photoluminescence Line Shapes of Nanocrystals: Contributions from First- and Second-Order Vibronic Couplings

この論文は、半導体ナノ結晶の励起子 - 格子振動結合を半経験的擬ポテンシャル法から導出し、2 次までの対角・非対角相互作用を体系的に組み込んだパラメータフリーの微視的アプローチを提案し、CdSe/CdS コアシェルナノ結晶の広温度域での実験的光発光スペクトルを定量的に再現することで、100〜150K 以上の均一幅のほぼ半分を二次格子振動結合が説明し、励起子の熱化をもたらす非対角結合は 300K に近づくまで僅かな役割しか果たさないことを明らかにしたものである。

Kaiyue Peng, Bokang Hou, Kailai Lin, Caroline Chen, Hendrik Utzat, Eran Rabani2026-03-02
🔬 materials science

High sub-bandgap response and fast switching enabled by thermal quenching in carbon-doped semi-insulating GaN

炭素ドープ半絶縁性 GaN において、熱的消光効果を利用することで、0.3 eV の活性化エネルギーを伴う二領域熱活性化挙動を介して光電流の減衰を 5 倍加速し、10^7 を超える高い ON/OFF 比と高速スイッチングを実現しました。

Jiahao Dong, Sanam SaeidNahaei, Austin Fehr, Auditee Majumder Momo, Pramod Reddy, Ronny Kirste, Zlatko Sitar, Ramón Coll (…)2026-03-02
🔬 materials science

Intrinsic translational symmetry-breaking charge stripes in underdoped iron pnictides

本研究は、エピタキシャル成長させた Ca(Fe1-xCox)2As2 薄膜における分光イメージング走査型走査トンネル顕微鏡観測により、銅酸化物超伝導体とは異なり一方向性の電荷ストライプ秩序が鉄系超伝導体のネマティック相と最適ドープ超伝導の間に存在する中間電子相であることを初めて明らかにし、ネマティック性から超伝導への連続的な経路と高温超伝導体全体における電荷秩序の統一性を示しました。

Qiang-Jun Cheng, Cong-Cong Lou, Yong-Wei Wang, Ze-Xian Deng, Xu-Cun Ma, Qi-Kun Xue, Can-Li Song2026-03-02
🔬 materials science

Equilibrium kink-like torsion deformation of a magnetoactive elastomer under a magnetic field

本論文は、均一な磁場中に置かれた磁性体エラストマー梁において、形状異方性による局所磁化の非共線性が弾性モーメントと磁弾性モーメントを平衡させ、梁の未変形状態間の遷移境界として安定した「ねじれキンク」変形が生じることを理論的に予測し、実験的に実証したものである。

Yu. I. Dzhezherya, A. V. Kyryliuk, S. V. Cherepov, Yu. B. Skirta, S. O. Reshetniak, S. M. Ryabchenko, V. M. Kalita2026-03-02
🔬 materials science

kALDo 2.0: Scalable Thermal Transport from First Principles and Machine Learning Potentials

本論文は、第一原理計算と機械学習ポテンシャルを統合し、結晶から無秩序材料まで、CPU/GPU 両方でスケーラブルに熱輸送特性を計算できるオープンソース Python パッケージ「kALDo 2.0」の理論、実装、および妥当性検証を詳述するものである。

Giuseppe Barbalinardo, Zekun Chen, Dylan Folkner, Bohan Li, Nicholas W. Lundgren, Nathaniel Troup, Alfredo Fiorentino, D (…)2026-03-02
🔬 materials science

Structural Evolution during Reversible Halogen Intercalation into WTe2: Commensurate-Incommensurate WTe2I and Multistage WTe2Brx (x = 0.5, 1.0 and 1.25)

本論文は、室温で可逆的な「呼吸」挙動を示す臭素挿入相(WTe2Brx)の多段階構造と、ヨウ素挿入相(WTe2I)の共鳴・非共鳴変調構造を解明し、これらがフェルミ準位に平坦バンドを有する金属性を示すことを明らかにしたものである。

Patrick Schmidt, Carl P. Romao, Hans-Jürgen Meyer2026-03-02
🔬 materials science

Thermodynamic effects of solid electrolyte interphase formation from solvation and ionic association in water-in-salt electrolytes

本論文は、水溶液濃縮電解液(WiSEs)の電気二重層における水和およびイオン会合の熱力学理論を分子動力学シミュレーションに基づいて発展・解析し、反応種の濃度分布と熱力学的パラメータの変化が電気化学的安定性窓の拡大および固体電解質界面(SEI)形成にどのように寄与するかを説明しています。

Daniel M. Markiewitz, Michael McEldrew, Conor M. E. Phelan, Qianlu Zheng, Jasper Singh, Robert S. Weatherup, Rosa M. Esp (…)2026-03-02
🔬 materials science

Activity-Driven Dewetting and Rupture in Thin Liquid Films

この論文は、能動応力と基盤との付着の競合が、受動的な薄膜の dewetting における曲率駆動拡散を持久力駆動運動へと変換し、成長指数を約 0.33 から 0.6 へ増加させるとともに破裂伝播を加速させることで、古典的な薄膜 dewetting と生物材料で見られるような能動的な破壊現象を結びつける新たな非平衡界面不安定性のメカニズムを明らかにしたものである。

Preethi M, Daniya Davis, Bhaskar Sen Gupta2026-03-02✓ Author reviewed ⓘ
🔬 materials science

Fermi-surface studies of altermagnetic CrSb from Shubnikov-de Haas oscillations

68 T の高磁場下での電気的磁気輸送測定と第一原理計算を組み合わせることで、アルター磁性体 CrSb のフェルミ面が理論予測と一致することが確認され、高磁場が非従来型物質のフェルミ面を正確にマッピングする上で重要であることが示されました。

Sajal Naduvile Thadathil, Beat Valentin Schwarze, Jaafar Ansari, Tommy Kotte, Sven Luther, Marc Uhlarz, Rafael Gonzalez- (…)2026-03-02