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。

Anisotropic Electrostatic-Elastic Softening and Stability in Charged Colloidal Crystals

この論文は、電荷を帯びたコロイド結晶において、静電的遮蔽と弾性変形の結合が異方的に作用して特定の結晶軸方向に軟化を引き起こすメカニズムを解析し、ポアソン・ボルツマン理論に基づき塩濃度や粒子電荷などの実験パラメータと結びつけた安定性限界の明示的条件を導出したものである。

Hao Wu, Zhong-Can Ou-Yang2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

pyzentropy: A Python package implementing recursive entropy for first-principles thermodynamics

この論文は、情報理論におけるエントロピーの再帰的性質を熱力学に応用するオープンソースの Python パッケージ「pyzentropy」を開発し、Fe3Pt の第一原理計算を通じてインバー挙動や熱膨張係数などの異常な温度依存性を高精度に再現できることを実証したものである。

Nigel Lee En Hew, Luke Allen Myers, Shun-Li Shang, Zi-Kui Liu2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Three-dimensional visualization of lattice defects in β\beta-Ga2_2O3_3 via synchrotron-radiation Borrmann-effect X-ray topo-tomography

本研究は、シンクロトロン放射光を用いたボルマン効果 X 線トポトモグラフィーにより、β\beta-Ga2_2O3_3 中の転位を初めて三次元可視化し、エピ層と基板の転位を明確に分離してその伝播やデバイス性能への影響を解明したものである。

Yongzhao Yao, Daiki Katsube, Hirotaka Yamaguchi, Shinya Yamaguchi, Daiki Wakimoto, Hironobu Miyamoto, Yukari Ishikawa2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Type-II-like ultrafast demagnetization behavior in NiCo2O4 thin films

本論文は、希土類を含まない酸化物フェリ磁性体であるNiCo2O4薄膜において、励起波長や測定構成に依存しない固有の特性として、約5〜6ピコ秒の時間定数を持つ特徴的な2段階の超高速消磁挙動(タイプII 類似)が観測されたことを報告している。

Ryunosuke Takahashi, Kaede Yamada, Harjinder Singh, Kanata Watanabe, Junta Igarashi, Julius Hohlfeld, Jon Gorchon, Gregory Malinowski, Daisuke Kan, Yuichi Shimakawa, Takayuki Ishibashi, Stephane Mangi (…)2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

SWORD: Symmetry and Wyckoff-sequence of Ordered and Disordered crystals

この論文は、秩序および無秩序な結晶の両方に適用可能で、対称性とワイクォフ系列に基づいた新しい文字列表現「SWORD」を導入し、構造の重複排除や新規性評価を効率化することで、AI 時代におけるデータ駆動型材料設計の基盤となる ICSD のキュレーションを可能にする手法を提案しています。

Yuyao Huang, Wei Nong, Shuya Yamazaki, Martin Hoffmann Petersen, Jianghai Wang, Ruiming Zhu, Kedar Hippalgaonkar2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Materials Informatics Across the Length Scales

本論文は、原子スケールから連続体スケールまでの材料科学におけるデータ駆動型手法の現状を調査し、機械学習ポテンシャルや実験画像解析などの能力と課題、データ品質や不確実性、標準化の重要性、そして自律実験室の役割を論じ、マルチスケールワークフローへの統合に向けた信頼性と障壁を明確にしています。

Jamal Abdul Nasir, Hamide Kavak, Oguzhan Der, Ali Ercetin, Amila Akagic, Jesper Friis, Francesca L. Bleken, Andrea Lorenzoni, Francesco Mercuri, Scott M. Woodley, Keith T. Butler2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Polarization Engineering of the Orbital Hall Conductivity in Two-dimensional Ferroelectric Higher-Order Topological Insulator Tl2_2S and SnS

本論文は、Tl2_2S と SnS を代表的なモデルとして、2 次元強誘電性高次トポロジカル絶縁体において分極制御が軌道ホール伝導度を可逆的にスイッチングするメカニズムを解明し、制御可能なオービトロニクスへの新たな道筋を示したものである。

YingJie Hu, Heng Gao, Yabei Wu, Wei Ren2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Evaluating dispersion models for ab initio simulation of G-I and G-II molten fluoride salts

この論文は、DFT-D や vdW-DF などの分散補正が、原子第一原理分子動力学法を用いたアルカリ金属およびアルカリ土類金属フッ化物溶融塩の密度や構造予測に与える影響を系統的に評価し、特に高電荷密度の陽イオンを含む系において分散効果の考慮が不可欠であることを明らかにしたものです。

Shubhojit Banerjee, Rajni Chahal Crockett, Julian Barra, Stephen T Lam2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Uncertainty-aware phase fraction prediction and active-learning-guided out-of-domain discovery of refractory multi-principal element alloys

本論文は、混合密度ネットワークを用いてリフラクトリー多主元素合金の相分率と不確実性を予測し、特徴量重要度分析と不確実性に基づく能動学習を組み合わせることで、未知元素を含む新規合金の探索を加速・信頼性向上させるフレームワークを提案するものである。

A. K. Shargh, C. D. Stiles, J. A. El-Awady2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci

Direct observation of quadruple spin-texture locking in a 2D d-wave altermagnet

本研究は、スピン偏極 Cr 探針を用いた局所的な干渉パターン観測により、RbV2Se2O におけるスピン・格子・運動量・モアレ縞の 4 重結合(四重スピンテクスチャ・ロック)を原子スケールで初めて実証し、d 波アルター磁性体の新たな物理像を確立しました。

Dan Mu, Bei Jiang, Qingchen Duan, Zulin Xu, Xingkai Cheng, Yusen Xiao, Xinru Han, Xinyu Liang, Zhaokun Luo, Ryan L. Kong, Qiheng Wang, Junwei Liu, Jianxin Zhong, Ruidan Zhong, Qiangqiang Gu, Baiqing L (…)2026-04-21🔬 cond-mat.mtrl-sci