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。

Prediction of room-temperature two-dimensional ππ-electron half-metallic ferrimagnets

この論文は、ナノグラフェンのπ軌道に局在するスピンを持つ2分子からなるハニカム結晶を提案し、密度汎関数理論とハバードモデルを用いて、室温で安定な半金属性フェリ磁性体として機能し、スピン電子工学への応用が期待されることを示しています。

J. Phillips, J. C. G. Henriques, J. Fernández-Rossier, A. T. Costa2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Iron spin crossover in ferropericlase and its effect on lower-mantle thermal conductivity

この論文は、ダイヤモンドアンビルセルを用いた高温高圧実験により、地球マントル下部の主要鉱物であるフェロペリクラスにおける鉄のスピン転移が熱伝導率を著しく低下させることを初めて実証し、マントル対流やコア - マントル境界での熱輸送の理解に重要な制約をもたらしたことを報告しています。

Alexander F. Goncharov, Irina Chuvashova, Eric Edmund, JungFu Lin, Zena Younes, Nicolas Jaisle, Axel Phelipeau, Carmen Sanchez-Valle, Christoph Otzen, Clemens Prescher, Hanns-Peter Liermann, Nico Gior (…)2026-04-17🔬 physics

Configuration-dependent electronic and optical properties of 2D Mo1x_{1-x}Wx_xS2_2 alloys across the full composition range

密度汎関数理論とモンテカルロシミュレーションを用いた本研究は、Mo1x_{1-x}Wx_xS2_2 合金の電子・光学特性が組成だけでなく原子の局所配置にも強く依存し、バンド端分裂や光学遷移の選択則、有効質量の異方性などに顕著な影響を与えることを明らかにしました。

M. Szyszko, M. Birowska2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Environment-dependent tight-binding models from ab initio pseudo-atomic orbital Hamiltonians

この論文は、第一原理計算に基づく擬似原子軌道ハミルトニアンとスレーター・コスター型タイトバインディングモデルの対応関係を利用し、局所配位環境を反映する遮蔽関数を導入することで、大規模系に対しても第一原理精度を維持した環境依存タイトバインディングモデルを構築・実装した手法を提案しています。

Marco Buongiorno Nardelli2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

An Investigation in the Kinetic Persistence of TiO2_2 Polymorphs using Machine Learning Driven Pathfinding in Crystal Configuration Space

本論文は、結晶構成空間のグラフ表現である「結晶正規形」に基づいた機械学習駆動の経路探索アルゴリズムを開発し、この手法を二酸化チタン系に適用することで、準安定多形が実験的に観測される理由を、より安定な相への変換経路のエネルギー地形のトポロジーと関連付けて解明したものである。

Max C. Gallant, David Mrdjenovich, Kristin A. Persson2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Anomalous Platinum and Oxygen Transport during Electroforming of NbOx Memristors

本論文は、Pt/NbOx/Nb2O5/Pt メモリスタの電気形成および作動において、酸素と白金が相関して再分配され、酸素富化と白金に富んだフィラメントが同時に形成されるという、従来の酸素欠損フィラメント説とは異なる新たな金属イオン輸送メカニズムを明らかにしたものである。

Shimul Kanti Nath, Sanjoy Kumar Nandi, Xiao Sun, Sujan Kumar Das, Bin Gong, Nicholas J. Ekins-Daukes, Deepak Mishra, Mahesh P. Suryawanshi, William D. A. Rickard, Songyan Yin, Michael P. Nielsen, Robe (…)2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Morphological Transition: From Meanders to Mound Structures

この論文は、セルラオートマトンモデルを用いたシミュレーションにより、平坦面とミスカット面における結晶成長の形態が、エリヒ=シュヴェーベル障壁とアダム原子の移動度の競合によってメアンダー状パターンから山状構造へと可逆的に遷移し、その相関長のスケーリング挙動を通じて異なる成長領域を統一的に記述できることを明らかにしたものである。

Marta A. Chabowska, Hristina Popova, Magdalena A. Załuska-Kotur2026-04-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Thermal conductivity tuning of scalable nanopatterned silicon membranes measured with a three-probe method

本論文は、ブロックコポリマー自己集合法を用いたナノホール加工と接触抵抗を補正する改良型 3 探針法を組み合わせることで、スケーラブルなナノパターン化シリコン膜の熱伝導率を室温で最大 5 倍まで制御可能にすることを示した。

Jose M. Sojo-Gordillo, Alex Rodriguez-Iglesias, Dominik M. Koch, Arianna Nigro, Iñigo Martin-Fernandez, Marta Fernandez-Regulez, Marc Salleras, Ilaria Zardo2026-04-17🔬 cond-mat.mes-hall