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。

Liquid-state structural asymmetry governs species-selective crystallization in multicomponent systems

分子動力学シミュレーションと深さ分解光電子分光測定により、多成分系における液体状態の構造的非対称性(特に価数の高いカチオンが結晶と適合する局所配位を形成しやすいこと)が、結晶成長時の種選択的取り込みを支配し、組成の不均一性を生み出す動的メカニズムであることを明らかにしました。

Rikuya Ishikawa, Kyohei Takae, Daisuke Takegami, Yoshikazu Mizuguchi, Rei Kurita2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

A Sc2C2@C88 cluster based ultra-compact multi-level probabilistic bit for matrix multiplication

Sc2C2@C88 クラスターを用いて、制御可能な多レベル確率的ビットを実現し、行列乗算や素因数分解などの計算タスクを極めて小型のデバイスで実行可能であることを実証しました。

Haoran Qi, Guohao Xi, Yuan-Biao Zhou, Xinrong Liu, Yifu Mao, Jian Yang, Jun Chen, Kuojuei Hu, Weiwei Gao, Shuai Zhang, Xiaoqin Gao, Jianguo Wan, Da-Wei Zhou, Junhong An, Xuefeng Wang, De-Chuan Zhan, M (…)2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

The Unreconstructed {\alpha}-Al2_{2}O3_{3}(0001) Surface is Inhomogeneous and Rough

非接触原子間力顕微鏡と密度汎関数理論の組み合わせにより、従来の定説と異なり、再構成されていないα\alpha-Al2_{2}O3_{3}(0001) 表面は原子レベルで平坦かつ均一な Al 終端構造ではなく、本質的に不均一で粗大な構造を持つことが明らかになりました。

Johanna I. Hütner-Reisch, Andrea Conti, David Kugler, Florian Mittendorfer, Michael Schmid, Ulrike Diebold, Jan Balajka2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Sign control of photocurrents by spin-group-symmetry breaking in altermagnetic insulators

この論文は、スピン群対称性の破れがアルテル磁性絶縁体における非線形光応答に及ぼす影響を理論的に解明し、せん断ひずみの符号にロックされた電荷およびスピン光電流を制御できることを示し、CuWP2_2S6_6の第一原理計算によってそのメカニズムを実証したことを報告しています。

Gastón Blatter, Xiao Zhang, Jeroen van den Brink, Mengli Hu, Shu Zhang2026-03-30🔬 cond-mat.mes-hall

Ultrafast Formation and Annihilation of Strongly Bound, Anisotropic Excitons

本研究は、時間分解・角度分解光電子分光法を用いて、強結合かつ高異方性を持つ励起子の形成・消滅ダイナミクスを解明し、CrSBr における励起子結合エネルギーが約 800 meV であることと、多体効果が励起状態の緩和を支配することを明らかにしました。

Lawson T. Lloyd, Tommaso Pincelli, Mohamed Amine Wahada, Alessandro De Vita, Ferdinand Menzel, Kseniia Mosina, Túlio H. L. G. Castro, Alexander Neef, Andreas V. Stier, Nathan P. Wilson, Zdeněk Sofer (…)2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Coherent Ultrafast Excitonic Oscillations in Monolayer WS2_2

この論文は、第一原理計算に基づく時間依存 GW-ベテ・サルペッター方程式を用いて単層 WS2_2 における励起子間のコヒーレントな振動を解明し、そのメカニズムを理論モデルで説明するとともに、コヒーレントな励起子振動の制御を通じて超高速光スイッチや量子ロジックデバイスへの応用可能性を示唆しています。

Jorge Cervantes-Villanueva, Alberto García-Cristóbal, Davide Sangalli, Alejandro Molina-Sánchez2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Emergence of ferromagnetic state due to structural disorder in pseudo-binary Ce(Fe0.9Co0.1)2 compound

本論文は、Ce(Fe0.9Co0.1)2 合金において急冷や severe plastic deformation によって導入された構造的欠陥(トポロジカルな無秩序)が、本来の反強磁性状態への転移を抑制し、低温領域で強磁性状態の出現を誘起するとともに、等温エントロピー変化を著しく低減させることを報告し、そのメカニズムを電子計算に基づいて解明したものである。

Andrzej Musiał, Maria Pugaczowa-Michalska, Natalia Lindner, Zbigniew Śniadecki2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Towards a unified first-principles-based description of VO2_2 using DFT+DMFT with bond-centered orbitals

本論文は、結合中心軌道を用いた DFT+DMFT 手法により VO2_2の全構造相空間を統一的に記述し、M2 相における異なるバナジウム鎖の絶縁体状態の性質や、M2 相の安定性、T 相の電子状態、およびジマリー化とジグザグ変形がモット絶縁状態に与える影響を解明したものである。

Peter Mlkvik, Nicola A. Spaldin, Claude Ederer2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci