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

Role of Defects in the Paramagnetism of Fe-doped Cs2_{2}AgBiBr6_{6} Double Perovskite

単結晶成長、電子常磁性共鳴分光法、および第一原理モデリングを統合することにより、本研究は、Cs2_{2}AgBiBr6_{6}におけるFeドープ常磁性が、構造対称性の配向感受性スピンプローブとして機能すると同時に材料の光学特性に影響を与える、安定したFeBi_{\rm Bi}-VBr_{\rm Br}不純物・空孔錯体に由来することを特定している。

Volodymyr Vasylkovskyi, Olga Trukhina, Patrick Dörflinger, Mykola Slipchenko, Wolf Gero Schmidt, Timur Biktagirov, Anast (…)2026-01-22
🔬 materials science

Quasisymmetry Enriched Gapless Criticality at Chern Insulator Transitions

本論文は、連続的なトポロジカル相転移を分類するための準対称性エンリッチメント(quasisymmetry enrichment)の概念を導入し、Chern絶縁体転移のギャップレス部分空間における創発的な準対称性が、内在的な電荷・擬スピン相関や連続的な一般化ホール伝導度といった、特有かつ制御された臨界現象を可能にすることを実証する。

Jiayu Li, Feng-Ren Fan, Wang Yao2026-01-22
🔬 mesoscale physics

Competition between clustering and dispersion of cobalt atoms on perovskite surfaces: SrTiO3(001) and KTaO3(001)

非接触原子間力顕微鏡および光電子分光法を用いた本研究は、SrTiO3(001)およびKTaO3(001)ペロブスカイト表面上のコバルト原子が、分散したイオン状の単原子として留まることと、アニーリング誘起のクラスター化またはサブサーフェスへの取り込みが生じることとの間の競争状態にあることを明らかにしており、後者のメカニズムはSrTiO3においてより顕著である。

Aji Alexander, Pankaj Kumar Samal, Llorenc Albons, Jesus Redondo, Jan Skvara, Igor Pis, Lukas Fusek, Josef Myslivecek, V (…)2026-01-22
🔬 condensed matter

Machine learning aided parameter analysis in Perovskite X-ray Detector

本研究では、機械学習を用いてハロゲン化ペロブスカイトの15個の固有の性質とX線検出器性能との関係を分析し、Bサイト金属の原子番号や格子定数bなどの主要な要因を特定するとともに、合成された(m-F-PEA)2PbI4デバイスを用いてモデルの予測を実験的に検証している。

Bobo Zhang, Endai Huang, Xinyi Du, Lu Zhang, Xiaokang Ma, Jiaxue You2026-01-15
🔬 condensed matter

Accurate Electron-phonon Interactions from Advanced Density Functional Theory

本研究は、効率的なr2scan密度汎関数が、経験的な補正を必要とすることなく、複雑な遷移金属酸化物および主族化合物における電子格子相互作用と超伝導特性を正確に捉えることを示しており、それによって、これらの相互作用の第一原理モデリングに向けた堅牢な経路を提供するものである。

Yanyong Wang, Manuel Engel, Christopher Lane, Henrique Miranda, Lin Hou, Bernardo Barbiellini, Robert S. Markiewicz, Jia (…)2026-01-15
⚛️ quantum physics

Data-Driven Review and Machine Learning Prediction of Diamond Vacancy Center Synthesis

本論文は、1,600件を超える実験データの精選されたデータベースを活用して、高品質なN、Si、Ge、およびSn空孔中心を生成するための最適な作製パラメータを正確に予測する機械学習モデルを訓練した、ダイヤモンド空孔中心の合成手法に関する包括的なレビューおよびメタ解析を提示するものである。

Zhi Jiang, Marco Peres, Carlo Bradac, Gil Gonçalves2026-01-15
🔬 condensed matter

Hydrogen production from blended waste biomass: pyrolysis, thermodynamic-kinetic analysis and AI-based modelling

本研究は、プロセス効率を最適化し、熱分解挙動を極めて高い精度で予測するために、包括的な速度論的および熱力学的解析とAIベースのLSTMモデルを活用し、熱分解による持続可能な水素製造のためのコーヒー粕およびデーツ種子の熱化学的転換を調査するものである。

Sana Kordoghli, Abdelhakim Settar, Oumayma Belaati, Mohammad Alkhatib, Khaled Chetehouna, Zakaria Mansouri2026-01-15
🔬 condensed matter

Trichome entanglement enhances damage tolerance in microstructured biocomposites

本研究は、ヒドロキシエチルセルロースマトリックス内における螺旋状スピルリナ毛状体(トリコーム)の物理的な絡み合いを活用することで、破壊メカニズムを界面剥離から絡み合ったネットワークを通じた亀裂進展へと転換させ、3Dプリントされたバイオ複合材料の損傷許容性と機械的強度を大幅に向上させることを実証している。

Israel Kellersztein, Mathieu Desgranges, Chiara Daraio2026-01-15
⚛️ quantum physics

Casimir interactions between two parallel graphene sheets carrying steady-state drift currents

本論文は、シフトされたフェルミ・ディスクを介してモデル化された平行グラフェンシートにおける定常ドリフト電流が、全体の引力的カシミール力を減少させる斥力補正をどのように誘起し、かつキャリアの流れに抗する横方向の力を生成するかを調査しており、カシミール相互作用を制御するための新たな経路を提示するものである。

Modi Ke, Dai-Nam Le, Lilia M. Woods2026-01-15