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。

Switchable circular dichroism and ionic migration dominated charge transport in a chiral spin crossover polymer

この論文は、室温付近で熱的にスイッチ可能な円二色性を示すキラルなスピン交叉ポリマーにおいて、スピン状態の変化に伴う鉄の 3d 電子構造の再編成が円二色性の消長を支配し、かつ電荷輸送が電子や正孔ではなくイオン移動によって支配されていることを実証したものである。

M Zaid Zaz, Sartaz Sakib, Wai Kiat Chin, Peace Adegbite, Gauthami Viswan, Alpha T Ndaiye, Andrew J Yost, Rebecca Y Lai, Peter A Dowben2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Intrinsic Even-Odd Thickness-Driven Anomalous Hall in Epitaxial MnBi2Te4 Thin Films

分子線エピタキシー法による MnBi2Te4 薄膜の合成最適化により、層数の偶奇に依存した反常ホール効果の制御と、欠陥由来ではなく内在的な磁性に起因する符号反転の観測を達成し、ゼロ磁場量子反常ホール効果実現への道筋を示しました。

Debarghya Mallick, Simon Kim, An-Hsi Chen, Gabriel A. Vázquez-Lizardi, Alessandro R. Mazza, T. Zac Ward, Gyula Eres, Yue Cao, Debangshu Mukherjee, Hu Miao, Liang Wu, Christopher Nelson, Danielle Reifs (…)2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

MaterialFigBENCH: benchmark dataset with figures for evaluating college-level materials science problem-solving abilities of multimodal large language models

この論文は、図表の正確な解釈を必要とする大学レベルの材料科学問題から構成されるマルチモーダル大規模言語モデル評価用ベンチマーク「MaterialFigBench」を提案し、既存のモデルが視覚的理解や数値処理において依然として課題を抱えていることを明らかにしています。

Michiko Yoshitake, Yuta Suzuki, Ryo Igarashi, Yoshitaka Ushiku, Keisuke Nagato2026-03-13💬 cs.CL

Why ice is so slippery

この論文は、ナノスケールのシミュレーションだけでは氷の摩擦係数を過大評価してしまうことを示し、摩擦熱による接触面の温度上昇が融点に近づくことで実験データと一致する滑りやすさを説明できることを明らかにし、1939 年のボウデンとヒューズの摩擦熱説を融解を伴わない形で支持する結果を得た。

Sigbjørn Løland Bore, B. N. J. Persson, Henrik Andersen Sveinsson2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Quantitative 3D imaging of highly distorted micro-crystals using Bragg ptychography

本論文は、従来のブラッグコヒーレント回折イメージングでは困難だった強い歪みを伴う微結晶の安定な位相復元を可能にする3 次元ブラッグピクトグラフィ法を開発し、その歪み許容度が従来手法の 6 倍以上であることを実験と数値シミュレーションで実証したものである。

Peng Li, David Yang, Christoph Rau, Marc Allain, Felix Hofmann, Virginie Chamard2026-03-13🔬 physics.optics

Melting of thin silicon films: a molecular dynamics study with two machine learning potentials

この論文は、SNAP および GAP という 2 つの機械学習ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションを通じて、シリセンおよび薄膜シリコンの熱的安定性を検討し、膜厚による融解挙動の違いや各ポテンシャルの特性(特に GAP が気相を記述できない点)を明らかにしたものである。

Yu. D. Fomin, E. N. Tsiok, V. N. Ryzhov2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Theoretical proposal of superconductivity in hole-doped reduced bilayer nickelate La3Ni2O6: a manifestation of orbital-space bilayer model with incipient bands

本論文は、第一原理計算に基づく強結合モデルと揺らぎ交換近似を用いて、外側頂点酸素の欠如により大きな軌道レベルオフセットが生じる穴ドープされた縮小二層ニッケル酸化物 La3_3Ni2_2O6_6において、軌道空間二層モデルの枠組みで incipient バンド状況下におけるs±s\pm波超伝導が実現する可能性を理論的に提案し、La3_3Ni2_2O7_7とは異なる対形成メカニズムが働くことを示したものである。

Shu Kamiyama, Reo Kohno, Yuto Hoshi, Kensei Ushio, Daiki Nakaoka, Hirofumi Sakakibara, Kazuhiko Kuroki2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Phase Separation in Heritage Objects Made of Plasticised PVC: the Case of Joseph Beuys Multiples

本論文は、多段階分析手法と密度汎関数理論シミュレーションを組み合わせることで、ヨゼフ・ボイスの作品「リンゴと十字架のそり」に見られる可塑化ポリ塩化ビニル(PVC)の劣化メカニズム、特に可塑剤の表面への移動と滲出現象を分子レベルで解明し、NMR分光法を用いた非破壊的な保存科学ツールの開発可能性を示したものである。

Marwa Saad, Sonia Bujok, Aurora Cairoli, Karol Górecki, Marek Bucki, Dorota Duraczyńska, Dominika Pawcenis, Dominika Anioł, Kosma Szutkowski, Artur Michalak, Krzysztof Kruczała, Łukasz Bratasz2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Cold source field-effect transistor with type-III band-aligned HfS2_2/WTe2_2 heterostructure

本研究では、金属 - 半導体界面のショットキー障壁を排除するタイプ III バンドアライメントの 2 次元 HfS2_2/WTe2_2 ヘテロ構造を用いたコールドソース FET を提案し、第一原理に基づく量子輸送シミュレーションにより、従来の MOSFET と同等のオン電流を維持しつつ、極めて高いオン/オフ比(約101010^{10})と熱限界を下回る低いサブスレッショルド・スイング(41.3 mV/dec)を実現できることを示しました。

Shujin Guo, Qing Shi, Deping Guo, Fei Liu, Xianghua Kong, Yonghong Zhao, Hong Guo2026-03-13🔬 cond-mat.mtrl-sci