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

Compatibilities and supercompatibility conditions in shape memory alloys determined from correspondence, metrics and symmetries

本論文は、メトリックテンソルと対称群を利用した結晶学的代替手法である対応理論が、従来連続体力学に基づく現象論的理論を用いて導出されてきた形状記憶合金におけるオーステナイト/マルテンサイトの適合性および超適合性の条件を決定するために、効果的に用いることができることを実証するものである。

Cyril Cayron2026-01-27
🔬 materials science

LLM tools in the prediction of the stability of perovskite solar cells

本論文は、ChatGPTやDeepSeekのような大規模言語モデルが、物理モデルや環境データが不完全な場合であっても、対話を通じて予測手法を提案しその妥当性を説明することによって、ペロブスカイト太陽電池の安定性および劣化率の予測を効果的に支援できることを実証している。

S. Frenkel, V. Zakharov, E. A. Katz2026-01-27
🔬 materials science

Minimal model for vortex nucleation and reversal in spherical magnetic nanoparticles

本論文は、球状磁性ナノ粒子の渦核生成および磁化反転を効率的にモデル化するために、パラメータ化された双曲型アンザッツを用いた半解析的な最小限の枠組みを提示し、ブラウンの古典的な結果を拡張する臨界核生成パラメータの解析的な推定値を導出することに成功した。

Michael P. Adams, Andreas Michels2026-01-27
🔬 materials science

Catalog of phonon emergent particles and chiral phonons: Symmetry-based classification and materials database investigation

本論文は、トポロジカルなフォノン創発粒子およびカイラルフォノンを予測するための包括的な対称性に基づく分類体系を確立し、この枠組みを活用して材料データベース内にある2500万を超えるこれらのモードのスクリーニングを行い、表面におけるカイラル運動量ロッキングおよび巨大なフォノン磁気モーメントを持つ材料の発見を促進するための専用のオンラインリソースを提供する。

Houhao Wang, Dongze Fan, Hoi Chun Po, Xiangang Wan, Feng Tang2026-01-27
🔬 materials science

An autonomous living database for perovskite photovoltaics

本論文は、大規模言語モデルと物理学に基づいた検証を活用することで、2021年以降のペロブスカイト太陽電池に関する文献から高精度なデータを抽出する、自律的かつ自己更新型のリビング・データベースであるPERLAを紹介し、データの停滞によってこれまで隠されていた、逆構造およびホルムアミジニウムに富む組成への決定的な進化の傾向を明らかにするものである。

Sherjeel Shabih, Hampus Näsström, Sharat Patil, Asmin Askin, Keely Dodd-Clements, Jessica Helisa Hautrive Rossato, Hugo (…)2026-01-27
🔬 applied physics

Experimental Realization of Optimized Ternary Mirror Coatings

本論文は、熱雑音と光学損失を最小化するために多目的アルゴリズムを用いて最適化された多層材料誘電体ミラーコーティングの初の実験的実現を報告するものであり、SiNx系によって設計パイプラインの妥当性を検証することに成功すると同時に、Ti:GeO2系がその理論的ポテンシャルを完全に達成するために必要となる製造プロセスの改善点を特定したものである。

V. Pierro, M. Granata, C. Michel, L. Pinard, B. Sassolas, D. Forest, N. Demos, S. Gras, M. Evans, I. M. Pinto, G. Avallo (…)2026-01-27
🔬 materials science

Colour Centre Formation in Silicon-On-Insulator for On-Chip Photonic Integration

本論文は、量子フォトニクスに向けたシリコンオンインシュレータにおける様々なカラーセンターの形成ダイナミクスと最適化を調査し、結合された生成メカニズムを明らかにし、最適なアニーリングおよび製造パラメータを特定し、そしてこれまで特性評価されていなかった安定した光学信号を発見するものである。

Arnulf J. Snedker-Nielsen, David R. Gongora, Magnus L. Madsen, Christian H. Christiansen, Eike L. Piehorsch, Mathias Ø. (…)2026-01-27
🔬 materials science

Instability-driven mechanically locked states in functional oxide membranes

本研究は、SrTiO3やBaTiO3のような自立型機能性酸化物膜が、機械的不安定性を介して再現可能かつ幾何学的形状の調整が可能な双安定状態へと設計可能であることを示しており、これにより、非線形ナノ電気機械応用に向けてその電気機械的特性を操作する可逆的なスナップスルー転移が可能になることを実証している。

Varun Harbola, Thomas Emil le Cozannet, Denis Alikin, Shinhee Yun, Edwin Dollekamp, Andrea Roberto Insinga, Rasmus Bjørk (…)2026-01-27
🔬 optics

Pulse-driven photonic transitions and nonreciprocity in space-time modulated metasurfaces

本論文は、単一周期の超高速パルス変調が、時空間変調メタ表面において周波数遷移の制御と強い非相反性を実現するために周期変調を効果的に模倣できることを示しており、動的なフォトニックシステムにおける従来の連続変調スキームに代わる、実用的かつエネルギー効率の高い代替案を提示している。

Zeki Hayran, John B. Pendry, Prasad P. Iyer, Francesco Monticone2026-01-27