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

Effect of Stress and Surface Roughness on Electrodeposition in All-Solid-State Batteries: A Computational Investigation

本研究は、二次元の電気化学的・力学的連続体モデルを用いて、全固体電池におけるリチウム析出の不均一性を引き起こす主要な要因は表面粗さそのものではなく、表面突起部周辺の機械的応力の変化であることを示し、電池の信頼性を向上させるための中間層設計に極めて重要な知見を提供するものである。

Kaniza Islam, Ayush Morchhale, Jung-Hyun Kim, Yanzhou Ji, Noriko Katsube2026-09-11
🔬 材料科学

Breaking Water at Graphene Defects

本研究は、溶媒和がグラフェンの単一空孔における水の解離を定性的に変化させることを示しており、それは気相では存在しない2つの競合する酸的および塩基的な経路を可能にすることで、炭素の機能化およびナノ流体輸送に重要な意味を持つ、予期せぬほど豊かな界面化学を明らかにしている。

Samuel G. H. Brookes, IniOluwa C. Popoola, Fabian Berger, Kara D. Fong, Angelos Michaelides, Christoph Schran2026-09-11
🔬 材料科学

Competition between vacancy creation and filling in defect-engineering of hBN

本研究は、極低エネルギーのAr+イオンを用いて遊離した単層hBNを照射することにより、シミュレーションによる予測に反してホウ素単一空孔が主要な欠陥として形成されることを明らかにし、さらに、不純物駆動による空孔充填が従来想定されていたよりも重要な役割を果たしており、量子エミッターの選択的なエンジニアリングを複雑にしていることを示している。

Shrirang Chokappa, Manuel Laängle, Barbara Maria Mayer, Vladimir Zoba\vc, Jacob Madsen, Diana Propst, David Lamprecht, P (…)2026-09-11
🔬 材料科学

Device Engineering and Performance Optimization of Cu2NiGeS4 Thin-Film Solar Cells with In2S3/MoTe2 Charge-Selective Layers: A Computational Study

本計算研究は、SCAPS-1Dシミュレーションを用いて、電荷選択層としてIn2S3およびMoTe2を組み込んだCu2NiGeS4薄膜太陽電池が、デバイスパラメータの系統的な最適化を通じて、これまでに報告されている性能範囲を大幅に上回る28.44%の予測光電変換効率を達成できることを実証している。

Md Tashfiq Bin Kashem, Hasib Md Abid Bin Farid2026-09-11
🔬 メソスケール物理学

Piezomagnetism in a model cubic noncollinear altermagnet

本研究は、膨張計および核磁気共鳴測定を組み合わせた測定を通じて、格子歪みと磁気モーメントの間の線形結合が理論的予測と一致することを示し、MnTe2が大きなピエゾ磁気応答を示すモデル的な立方晶非共線型アルター磁性体であることを特定した。

Sudarshan Sharma, Luca Buiarelli, Richard Spieker, Ivan Jakovac, Damjan Pelc, Turan Birol, Martin Greven2026-09-11
🔬 材料科学

High-Temperature ferromagnetism from site-selective filling in (Fe,Ni)6−δ_{6-\delta}GeTe2_2

本研究は、(Fe,Ni)6−δ_{6-\delta}GeTe2_2における478 Kという記録的な高いキュリー温度が、均一なニッケル置換によるものではなく、局在モーメントとスピン偏極した遍歴キャリアを組み合わせた独自の電子景観を宿す、歪みによって安定化されたニッケルを含まないFe6_6GeTe2_2ナノ析出物の自発的な形成に起因することを明らかにしている。

Tyler L. Werner (Department of Applied Physics, Yale University, New Haven, USA), Jonathan T. Reichanadter (Department o (…)2026-09-11
🔬 材料科学

Effective Ionic Valence and Local Magnetic Moment in Kagome Superconductors

本論文は、カゴメ超伝導体AV3_3Sb5_5およびATi3_3Bi5_5が、同様のキャリア密度を持ちながらも異なる量子揺らぎ磁気モーメントを持つ2価イオンを有していることを提案しており、この知見は、幾何学的フラストレーションを緩和する非磁性Sn不純物の導入によって観察された磁化率の増大により、実験的に確認されている。

Ruoshi Jiang, Zi-Jian Lang, Yuzki Oey, Andrea Capa Salinas, Stephen D. Wilson, Yongwei Li, Ilya Shipulin, Yiwen Zhang, D (…)2026-09-11
🔬 材料科学

Tuning the topological winding number by rolling up graphene

本研究は、グラフェンをN巻きのナノスクロールへと巻き上げ、縦方向の磁場を印加することで、調整可能なトポロジカルな巻き数(ワインディング数)を活性化させ、導電率の精密なN倍の増強を可能にすることを理論的に示しており、それによって幾何学的な操作を通じてカスタム・トポロジカル材料を設計するための新たな経路を提示している。

Ying-Je Lee, Yu-An Cheng, Yu-Jie Zhong, Ion Cosma Fulga, Ching-Hao Chang2026-09-10
🔬 材料科学

Magnetoconductance evolution across the topological-trivial phase transition in Inx(Bi0.3Sb0.7)2−xTe3{In_{x}}({Bi_{0.3}}{Sb_{0.7}})_{2-x}{Te_3} thin films

本研究は、トポロジカルから自明な相への相転移およびその後の無秩序駆動による局在クロスオーバーにわたるInx(Bi0.3Sb0.7)2−xTe3{\rm In}_{x}({\rm Bi}_{0.3}{\rm Sb}_{0.7})_{2-x}{\rm Te}_3薄膜における磁気伝導度進化を体系的にマッピングし、弱反局在から非干渉ホッピング機構に支配される正の軌道磁気伝導度への明確なシフトを明らかにしている。

Sambhu G Nath, Subhadip Manna, Kanav Sharma, Amar Verma, Ritam Banerjee, R K Gopal, Chiranjib Mitra2026-09-10
🔬 材料科学

A Structural Map of Potential Correlated Electron Molecular Orbital Materials

本論文は、分類基準、データベース、およびハイスループット・スクリーニング・ツールを含む包括的なフレームワークを導入することで、相関電子分子軌道材料を系統的に特定および分析するものであり、それらの創発的な電子状態が、単なるクラスターモチーフのみならず、電子数、対称性、フラストレーション、および相関強度の複雑な相互作用から生じることを明らかにしている。

Md. Rajbanul Akhond, Alexandru B. Georgescu2026-09-10