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。

🔬 材料科学

Hamiltonian learning reveals optoelectronic mechanisms across thermodynamic state space in soft semiconductors

本論文は、ハロゲン化物ペロブスカイトのようなソフト半導体の温度および圧力依存的な光電子メカニズムを第一原理データから直接予測・解釈するために、機械学習力場とハミルトニアンモデルの統合を自動化するモジュール式フレームワークであるFLOW-OTTERを紹介するものである。

Frederik Vonhoff, Jesper R. Pedersen, Frederico P. Delgado, Martin Schwade, Peter Beck, Jonas A. Oldenstaedt, Ivano E. C (…)2026-09-25
🔬 材料科学

Equation of state and transport coefficients of warm dense aluminum from mixed deterministic-stochastic density functional theory

混合決定論的・確率的有限温度密度汎関数法を用いて、本研究は1000 eVに至るまでの高温高密度アルミニウムの状態方程式および輸送係数を算出し、既存のモデルに基づく予測からの著しい偏差を明らかにしており、これは放射流体力学シミュレーションに対する重要な補正を提供するものである。

Zi Li, Weijie Li, Cong Wang, Ping Zhang, Xianjue Peng2026-09-25
🔬 材料科学

Unified description of exciton, phonon and plasmon dispersions in 2D materials from an optical conductivity approximation

本論文は、q=0における光学伝導率を利用することで、エキシトン、フォノン、およびプラスモンの線形低運動量分散がバンド構造の詳細ではなく、主に2次元のマクロなクーロン相互作用に由来することを明らかにし、これら2次元材料におけるそれらの挙動を正確に記述する統一的な枠組みである光学伝導率近似(OCA)を導入するものである。

Alberto Guandalini, Andrea Ferretti, Daniele Varsano, Paolo Barone, Francesco Mauri2026-09-25
🔬 材料科学

Anisotropic Magnetic and Transport Properties of RAlGe (R = Y, Gd-Tm, Lu)

本研究は、単結晶RAlGe(R = Y, Gd-Tm, Lu)化合物の合成と包括的な特性評価を報告するものであり、それらの斜方晶結晶構造、強い結晶場効果を伴う反強磁性秩序、豊かな異方性メタ磁性挙動、およびド・ハース・ファン・アルフェン振動を含む金属輸送特性を明らかにしている。

Tyler J. Slade, Lin-Lin Wang, Sergey L. Bud'ko, Paul C. Canfield2026-09-25
🔬 材料科学

Piezoelectricity: A Brief History of its Discovery and Physical Principles Using the Example of Low Quartz

この教育的レビュー論文は、キュリー兄弟による圧電性の歴史的発見と、低圧石英における微視的な起源の物理学的説明を統合しており、学生や講師がこの現象の歴史的背景と機械的・電気的結合の原理を理解するための構造化された教育的枠組みを提供するものである。

Ruediger G. Ballas, Nataliya Koev2026-09-25
🔬 材料科学

Radiation-technological processes under intense irradiation of a complex fractal medium

本論文は、強烈な照射下における物理化学的プロセスを調査するために複雑な媒体のフラクトンモデルを構築し、理想的な断熱材を特定するために、フラクタル集合における衝撃波生成とパーコレーション現象を具体的に検討するものである。

Zatsepin Anatoly Fedorovich, Oksengendler Boris Leonidovich, Suleymanov Sultan Khamidovich, Ibrokhimov Rakhmatullo, Nigo (…)2026-09-25
🔬 応用物理学

Spin-Polarized Magnetic Metal Electrodes for Magnetic Tunnel Junctions

本パースペクティブは、磁気トンネル接合のための多様な磁性金属電極材料をレビューし、効果的なスピン偏極とは単純なバルクのスカラー量ではなく、界面分解された複雑な輸送特性であることを論じ、アルターマグネットのような新興の磁気秩序を活用して、堅牢で電気的に制御可能なスピントロニクス応用を実現するための戦略を概説するものである。

Zhiyuan Duan, Peixin Qin, Li Liu, Guojian Zhao, Sixu Jiang, Xiaoyang Tan, Jingyu Li, Xiaoning Wang, Ziang Meng, Zhiqi Li (…)2026-09-25
🔬 メソスケール物理学

Subnanometer thermodynamic overlayers on bimetallic nanoparticles

本研究は、Au-Rh系に代表されるバイメタリックナノ粒子が、元素の不混和性と格子不整合によって駆動される熱力学的に制御されたサブナノメートル規模の「シェル・ダイマー」オーバーレイヤーを形成し得ることを明らかにしており、そこでは表面エネルギー、界面エネルギー、および歪みエネルギーの微妙なバランスが、オーバーレイヤーの安定性と原子スケールの構造を決定している。

Caitlin A. McCandler, Xianzhuo Lao, Jie Liu, Huipu Liu, Kristin A. Persson, Peng-Cheng Chen2026-09-25