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。

DSC curve fingerprints directly encode mechanical properties of aluminum alloys

本論文は、機械学習を用いてアルミニウム合金の示差走査熱量測定(DSC)曲線から降伏強度や引張強度などの機械的特性を直接高精度に予測できることを実証し、DSC を合金スクリーニングや製造プロセス最適化のための迅速な診断ツールとして確立したことを示しています。

Lukas Pichlmann, Samuel Studer, Aurel R. Arnoldt, Paul Oberhauser, Johannes A. Österreicher2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

The interplay between thermomigration and stress-driven hydrogen transport in metals

本論文は、熱勾配による水素の熱移動と応力勾配による水素移動の競合・相乗効果を定量的に評価する熱力学的整合性のある枠組みを開発し、熱輸送コンポーネントにおける水素の再分布と脆化リスクを迅速に予測するための実用的な指針を提供するものである。

Daniel J. Long, Edmund Tarleton, Alan C. F. Cocks, Felix Hofmann2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

An Analytical Model of Alkali Metal Dendrite Growth in Ceramic Solid Electrolytes based on Griffith's Theory

この論文は、Griffith 理論に基づき、金属析出による機械的エネルギーと電流迂回による電気的エネルギーの最小散逸原理を対比させることで、セラミック固体電解質内のアルカリ金属デンドライト成長の臨界電流密度が界面欠陥の長さの 3/2 乗に比例し、そのばらつきがワイブル分布に従うことを示す解析モデルを提示している。

Ansgar Lowack2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

Transformer-based prediction of two-dimensional material electronic properties under elastic strain engineering

この論文は、Transformer ベースのマルチターゲット代理モデルを用いて、2 次元材料の弾性ひずみによる電子物性を高精度かつ解釈可能に予測し、せん断ひずみがバンドギャップと格子振動安定性の両方に決定的な影響を与えることを示したものである。

Haoran Ma, Yuchen Zheng, Leining Zhang, Xiaofei Chen, Dan Wang2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

When Cubic Is Not Isotropic: Phonon-Exciton Decoupling in CuInSnS4_4 Single Crystals

CuInSnS4_4単結晶において、In/Sn 陽イオンの無秩序な配置が局所的な対称性の破れを引き起こし、フォノンと励起子の応答が分断される(フォノンは平均化されるが励起子は強い偏光異方性を示す)という「フォノン - 励起子脱結合」現象を明らかにし、見かけ上立方晶である多成分半導体でも偏光感受性光機能の実現が可能であることを示しました。

Lara Kim Linke, Yvonne Tomm, Xinyun Liu, Galina Gurieva, Daniel M. Tobbens, Pardis Adams, Michel Calame, Ryan W. Crisp, Jessica Boland, Sean Kavanagh, Susan Schorr, Mirjana Dimitrievska2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

DL_POLY 5: Calculation of system properties on the fly for very large systems via massive parallelism

この論文は、従来の軌跡ファイルの保存と事後処理に依存する手法の限界を克服し、DL_POLY コード内でキーとなる物性値をシミュレーション実行中にリアルタイムで計算する新たなパラダイムを導入することで、数十億原子規模の超大系を効率的にシミュレート可能にしたことを報告しています。

H. L. Devereux, C. Cockrell, A. M. Elena, Ian Bush, Aidan B. G. Chalk, Jim Madge, Ivan Scivetti, J. S. Wilkins, I. T. Todorov, W. Smith, K. Trachenko2026-03-20🔬 cond-mat.mtrl-sci

Dielectric Properties of Single Crystal Calcium Tungstate

本研究は、マイクロ波ウィスパーリングギャラリーモード解析を用いて、室温から極低温まで単結晶カルシウムタングステート(CaWO4_4)の誘電率と損失接線を高精度で評価し、低温における損失の増大が未同定の常磁性スピン集団に起因する可能性を示唆するとともに、スピン量子システムや極低温ボロメータへの応用可能性を明らかにしたものである。

Elrina Hartman, Michael E Tobar, Ben T McAllister, Jeremy F Bourhill, Andreas Erb, Maxim Goryachev2026-03-20🔬 physics.app-ph

Unveiling the Puzzle of Brittleness in Single Crystal Iridium

原子分解能走査型透過電子顕微鏡、第一原理計算、および離散転位力学シミュレーションを組み合わせることで、単結晶イリジウムの脆性原因が、応力下で混合完全転位から変換して形成される高密度の不動フランク転位ループにあることを明らかにし、これにより FCC 格子に固有の新たな脆化メカニズムが提唱されました。

Xiandong Xu, Sergey V. Erohin, Konstantin V. Larionov, Q. Cheng, Bin Gan, Albert Nasibulin, Pavel B. Sorokin2026-03-20🔬 cond-mat.mtrl-sci