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。

Theoretical Ion Sputtering Yields from Loose Powders using a Multiscale Monte Carlo Approach

この論文は、惑星科学や産業分野で重要でありながら未解明だった粉体からのイオンスパッタリングを、ボクセル法よりも高忠実な幾何学モデルを用いたマルチスケール・モンテカルロシミュレーションで解析し、平坦な基板とは異なり、粉体からのスパッタリング収率が主に後方放出粒子によって支配され、特定の角度・エネルギー条件で普遍的な近似式が導き出されることを明らかにしたものである。

Sebastien Verkercke, Deborah Berhanu, Caixia Bu, Benjamin Clouter-Gergen, Francois Leblanc, Jesse R. Lewis, Liam S. Morrissey, Daniel W. Savin2026-03-24🔬 physics.app-ph

Broad presence of ferromagnetism in bees and relationship to phylogeny, natural history, and sociality

本研究は、ミツバチの 96 種中 72 種で磁気受容に関連する強磁性粒子が検出され、その存在は系統関係とは無関係である一方、信号の強度は体サイズや社会性の高さとともに増加することを明らかにしました。

Laura Russo, Caleb Allen, Cameron S. Jorgensen, Lizabeth Quigley, C. Charlotte Buchanan, Michael Winklhofer, Seán G. Brady, Laurence Packer, Anne Murray, Dustin A. Gilbert2026-03-24🧬 q-bio

Competing skin effect and quasiperiodic localization in the non-Hermitian Su-Schrieffer-Heeger chain: Reentrant delocalization, spectral topology destruction, and entanglement suppression

非エルミート Su-Schrieffer-Heeger 鎖における非対称ホッピングと Aubry-André-Harper 準周期的乱れの競合を解析し、皮膚効果と局在化の相互作用によって生じる 5 つの相、特に再帰的な部分非局在化を示す新たな競合相、およびそれらがスペクトルトポロジーやエンタングルメントに与える影響を明らかにしました。

Souvik Ghosh2026-03-24🔬 cond-mat.mes-hall

Structural Phase Separation Couples to Charge-Density-Wave Formation in Kagome Metal FeGe

高分解能 X 線回折測定とランダウ自由エネルギー解析を通じて、FeGe における構造相分離が電荷密度波の形成と第一種相転移を伴って密接に結合しており、格子歪みが長距離秩序を安定化させる上で決定的な役割を果たすことが明らかにされました。

Boyang Zhao, Youngjun Ahn, Qinwen Deng, Yidai Liu, Sijie Xu, Donald A. Walko, Stephan O. Hruszkewycz, Pengcheng Dai, Liang Wu, Haidan Wen2026-03-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

A unified machine learning framework for ab initio multiscale modeling of liquids

この論文は、機械学習ポテンシャルとニューラル古典密度汎関数理論を組み合わせることで、シュレーディンガー方程式から直接導出され、水や二酸化炭素などの液体の巨視的熱力学やナノ閉じ込め効果、臨界点近傍の複雑な挙動を第一原理的にかつ効率的に記述する統合的なマルチスケールモデルを提案しています。

Anna T. Bui, Stephen J. Cox2026-03-24🔬 physics

Critical look at the atmospheric Cu fire-through dielectric metallization for cost-effective and high efficiency silicon solar cells

本研究は、レーザー強化接合最適化(LECO)技術を用いて銅 - シリコン界面にナノスケールのジュール加熱を局所的に誘起し、安定した Cu3Si 界面を形成することで、銀不使用かつ高効率・低コストなシリコン太陽電池の実現を可能にしたことを示しています。

Donald Intal (University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, NC, USA), Sandra Huneycutt (University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, NC, USA), Abasifreke Ebong (University of North Ca (…)2026-03-24🔬 physics.app-ph

Neutralization of the impact of belt speed on printed

本論文は、銅ファイアスルー金属化プロセスにおいてベルト速度の影響が電気的特性に及ぼす変異を、LECO 処理によって均一化し、20.8% の変換効率を達成したことを示しています。

Abasifreke Ebong (University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, NC, USA), Donald Intal (University of North Carolina at Charlotte, Charlotte, NC, USA), Sandra Huneycutt (University of North Ca (…)2026-03-24🔬 physics.app-ph

Magnetic and electric properties of the metallic kagome antiferromagnet CrRhAs

CrRhAs 単結晶の合成と物性測定を通じて、150 K での反強磁性転移、フェルミ面の特異なトポロジーに起因するホール係数の符号変化、および転移温度以下での顕著なホール係数の増大が報告され、これらが金属性カゴメ反強磁性体における異常電気輸送現象の解明に寄与することが示されました。

Franziska Breitner, Bin Shen, Anton Jesche, Alexander A. Tsirlin, Philipp Gegenwart2026-03-24🔬 cond-mat

Emerging hierarchical dislocation structures: Insights from scanning electron microscopy-electron backscatter diffraction in situ tensile testing and multifractal analysis

本研究は、304L ステンレス鋼の引張変形における転位構造の進化を、走査型電子顕微鏡・電子後方散乱回折による in situ 試験とマルチフラクタル解析を組み合わせることで解明し、中性子照射の有無にかかわらず階層的転位構造が形成されることを示すとともに、照射が転位組織の空間的広がりや相関駆動の再編成に与える影響を定量的に評価した。

Mikhail Lebyodkin, Maxim Gussev, Jamieson Brechtl, Tatiana Lebedkina2026-03-24🔬 cond-mat.mtrl-sci