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

Electronic and structural properties of Rh- and Pd-based kagome layered shandites from first principles

第一原理計算を用いた研究により、Rh および Pd 系シャンドイトの電子構造におけるサドル点がフェルミ準位に近づくことで構造的な不安定性を誘起し、電子 - 格子結合がそのメカニズムに重要な役割を果たすことが明らかになりました。

Luca Buiarelli, Turan Birol, Brian M. Andersen, Morten H. Christensen2026-02-19
🔬 materials science

Measuring the buried interphase between solid electrolytes and lithium metal using neutrons

本論文は、中性子深度プロファイリングと中性子反射法を組み合わせることで、リチウム金属と固体電解質の間の埋もれた界面を非破壊的に解析し、両手法が異なる長さスケールで相補的な理解をもたらすことを示した。

Andrew S. Westover, Katie L. Browning, Antonino Cannavo, Ralph Gilles, Jiri Vacik, James F. Browning, Neelima Paul, Giov (…)2026-02-19
🔬 materials science

Questioning van der Waals Epitaxy of Non-Layered Materials on Mica: The Case of ScN

本研究は、層状材料である雲母基板上に非層状材料の ScN を成長させた際、従来のエピタキシー(格子整合と転位によるひずみ緩和)が支配的であり、以前に主張されていたようなファンデルワールスエピタキシーではないことを実証し、非層状材料の vdWE 主張には慎重な検証が必要であると結論付けています。

Susmita Chowdhury, Faezeh Alijan Farzad Lahiji, Mikael Ottoson, Olivier Donzel-Gargand, Robert J. W. Frost, Martin Magnu (…)2026-02-19
🔬 optics

Hybrid Femtosecond Laser and Ion-Implantation Processing for Controlled, Deep, High-Efficiency Ablation in Fused Silica

本研究は、金イオン注入とフェムト秒レーザー照射を組み合わせることで、融解石英の深さ方向の加工制御を可能にし、高いアブレーション効率と均一な形状を実現するハイブリッド加工法を開発したものである。

Mario Garcia-Lechuga, Yoann Levy, Irene Solana, Fatima Cabello, Maria Dolores Ynsa, Nadezhda M. Bulgakova2026-02-19
🔬 materials science

Stochastic Modeling of Anisotropic Strength Surfaces from Atomistic Simulations

本論文は、分子動力学シミュレーションから得られたデータに基づき、主応力比と負荷方向に依存する異方性強度曲面を確率的にモデル化し、特に欠陥を含む単結晶グラフェンの強度変動を低次元符号化とガウス混合モデルを用いて統計的に特徴づける統合フレームワークを提案しています。

Alexander Bonacci, John Dolbow, Johann Guilleminot2026-02-19
🔬 materials science

Generative Inverse Estimation of 3D Atomic Coordination from Near-Edge Spectra via Equivariant Diffusion Models

この論文は、近縁吸収スペクトルから 3 次元原子座標を直接生成する等変性拡散モデルを提案し、結晶構造から学習したモデルが非晶質系においても高精度な局所構造の再構成を可能にすることで、従来の EXAFS 解析やテンプレートマッチングを上回る自動化された 3 次元構造決定手法を実現したことを示しています。

Ren Okubo, Yu Fujikata, Izumi Takahara, Teruyasu Mizoguchi2026-02-19
🔬 mesoscale physics

Confinement Epitaxy of Large-Area Two-Dimensional Sn at the Graphene/SiC Interface

本研究は、グラフェン/SiC 界面における 2 次元スズの閉じ込めエピタキシーにより、拡散駆動メカニズムを通じて高品質な準自由単層グラフェンと金属界面の動的結合を実現し、次世代量子材料プラットフォームに向けた調整可能なヘテロ構造の構築戦略を確立したことを示しています。

Zamin Mamiyev, Niclas Tilgner, Narmina O. Balayeva, Dietrich R. T. Zahn, Thomas Seyller, Christoph Tegenkamp2026-02-19
🔬 materials science

When Is Structural Lubricity Load Independent? The Role of Contact Geometry and Elastic Compliance

分子動力学シミュレーションにより、無限に広がる接触面では摩擦が荷重に依存しないが、有限の接触面では荷重が臨界値を超えて接触線付近の弾性変形が活性化されるまで同様に荷重非依存性を示し、荷重依存性の発現は荷重そのものではなく接触幾何学と局所的な弾性コンプライアンスによって決定されることが明らかになった。

Hongyu Gao2026-02-19
🔬 materials science

Stoichiometry Dependent Properties of Cerium Hydride: An Active Learning Developed Interatomic Potential Study

本研究では、アクティブラーニングを用いてセリウム水素化物の化学量論比 2.0〜3.0 に対応する機械学習型原子間ポテンシャルを開発し、古典分子動力学シミュレーションを通じて、八面体空隙への水素原子の添加による格子結合の強化が格子収縮や物性変化の主要なメカニズムであることを明らかにしました。

Brenden W. Hamilton, Travis E. Jones, Timothy C. Germann, Benjamin T. Nebgen2026-02-19