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。

🔬 materials science

Ab-initio study of structural, vibrational and non-linear optical properties of (TiO2)-(Tl2O)-(TeO2) glasses

本研究は第一原理分子動力学法を用いて、テルライトガラスにおいてTl2_2Oがネットワークの解重合を誘起し、TiO2_2が再重合を促進するメカニズムを解明し、その構造連結性と非線形光学特性を設計するための予測枠組みを提供する。

Raghvender Raghvender, Assil Bouzid, Evgenii M. Roginskii, David Hamani, Olivier Noguera, Philippe Thomas, Olivier Masso (…)2026-05-27
🔬 materials science

Defect thermodynamics of orthorhombic Ba2_2In2_2O5_5: First-principles calculations on the role of oxygen dumbbell interstitials

第一原理計算を用いた本研究は、酸素空孔と安定な中性ダンベル型格子間原子が正斜方晶Ba2_2In2_2O5_5の固有欠陥景観を支配しており、固体酸化物燃料電池におけるそのイオン伝導度と電子伝導度を理解するための包括的な熱力学的枠組みを提供することを明らかにした。

Rachele Sciotto, Karsten Albe2026-05-27
🔬 materials science

Accelerating discovery across scientific disciplines through reproducible workflows with AiiDAlab

本論文は、AiiDA インフラストラクチャを基盤とした Jupyter ベースの Web プラットフォームである AiiDAlab を紹介し、これにより多様な分野の科学者が完全な再現性をもって複雑な計算ワークフローを自動化・管理・分析することを可能にしつつ、電子実験ノート、大規模施設、教育環境への最近の展開を強調する。

Aliaksandr V. Yakutovich, Daniel Hollas, Edan Bainglass, Jusong Yu, Corsin Battaglia, Miki Bonacci, Lucas Fernandez Vila (…)2026-05-27
🔬 materials science

Direct simulations of H-He mixtures at planetary interior conditions: demixing, insulator-metal transition and miscibility boundaries

本研究は、水素・ヘリウム混合系の不混和境界を決定する新たな手法を提案するために直接大規模第一原理シミュレーションを採用し、ヘリウムの混入が絶縁体・金属転移を著しく遅延させ、電気伝導率および熱伝導率を劇的に低下させることを明らかにし、それによって木星や土星などのガス巨星の熱進化、内部構造、およびダイナモ作用に決定的な影響を及ぼすことを示している。

Valentin V. Karasiev, S. X. Hu, Joshua P. Hinz, R. M. N. Goshadze, Shuai Zhang, Armin Bergermann, Ronald Redmer2026-05-27
🔬 mesoscale physics

Charge and energy transport in graphene with smooth finite-range disorder

本論文は、滑らかな有限範囲の乱れを有する単層グラフェンにおける電荷およびエネルギー輸送を、厳密な散乱行列とボルツマン方程式を組み合わせる非摂動的手法を用いて調査し、特に低エネルギー領域において標準的な摂動論的予測およびウィーデマン・フランツの法則からの顕著な逸脱を明らかにする。

Juan A. Cañas, Daniel A. Bonilla, J. C. Pérez-Pedraza, A. Martín-Ruiz2026-05-27
🔬 materials science

AutoDFT: A Closed-Loop Multi-Agent Framework for Autonomous DFT Calculations

AutoDFT は、計画、パラメータ生成、エラー回復を自動化するために DFT ライフサイクル全体に LLM 推論を統合するクローズドループ型マルチエージェントフレームワークであり、多様なベンチマークで高い成功率を達成し、非専門家が信頼性の高い第一原理材料予測を得ることを可能にします。

Penghui Yang, Zhonghan Zhang, Yue Li, Xinrun Wag, Yanchen Deng, Yuhao Lu, Bijun Tang, Zheng Liu, Bo An2026-05-27
🔬 materials science

Diamond compound refractive lenses for high energy Dark Field X-ray Microscopy

本論文は、暗視野X線顕微鏡用ダイヤモンド化合物屈折レンズ(CRL)の開発と特性評価を提示し、従来のベリリウムおよびアルミニウムレンズと比較して高光子エネルギー(最大37 keV)において優れた性能を示すことを実証し、これにより従来不透明であった厚い鉄系試料の調査を可能にする。

Steffen Staeck, Can Yildirim, Frank Seiboth, Terence Manning, Thomas Roth, Jean-Charles Stinville, Carsten Detlefs2026-05-27
🔬 materials science

Resilience of the physicochemical properties of graphene-based materials for applications in harsh radiation environments

本研究は、60 MeV の 35Cl イオン照射下におけるグラフェン系材料の構造的および電気的耐性がその初期秩序に決定的に依存することを示しており、高度配向性熱分解黒鉛(HOPG)は漸進的な劣化を被る一方で、多層還元酸化グラフェン(ML-rGO)は放射線誘起による構造再編成と秩序性の向上の可能性を示している。

Marcilei A. Guazzelli, Saulo G. Alberton, Nemitala Added, Vitor A. P. Aguiar, Koiti Araki, Luis H. Avanzi, Francesco Cap (…)2026-05-27
🔬 materials science

Finite Temperature Stacking Fault Stability in Random and Locally Ordered CoCrNi beyond the Harmonic Approximation

本研究は、CoCrNi において局所的な化学的秩序が温度にわたって正の積層欠陥エネルギーを安定化させる一方で、有限温度における非調和効果は、ランダム固溶体 CoCrNi に対して予測される負の積層欠陥エネルギーを熱的に安定化させることができないことを示しており、これにより従来の調和近似に基づく DFT 予測と実験的観測との間の不一致が解消された。

Reza Namakian, Fei Shuang, Thomas D Swinburne, Poulumi Dey, Ali Erdemir, Wei Gao2026-05-27
🔬 materials science

Modulation of charge density waves in a twisted vortex moire superlattice

本研究は、単層 VTe2 と NbSe2 の間に形成されるねじれた渦状モアレ超格子が、ひずみ誘起による CDW 景観の再構成を通じて電荷密度波のナノスケール操作を可能にし、近接効果誘起超伝導と競合する不等価な局所相を創出することを示している。

Qian Fang, Yanhao Shi, Jingyi Duan, Hui Guo, Yikai Chen, Senhao Lv, Jiayi Wang, Zhongyi Cao, Jiayi Huang, Siyu Xu, Haita (…)2026-05-27