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。

🔬 condensed matter

Quantifying the effects of particle clustering in random thermoelastic composites -- numerical and mean-field analyses

本論文は、ランダムに配置された球形粒子の空間分布が複合材料の熱弾性有効特性および局所応力・ひずみ場に与える影響を、完全場有限要素シミュレーションと新しい多ファミリー平均場クラスターモデルを定量的に比較することによって解析する。

Pawel Holobut, Michal Majewski, Katarzyna Kowalczyk-Gajewska2026-05-13
🔬 condensed matter

Contrasting structural reversibility and magnetic correlations in isostructural honeycomb magnets CrCl3_3 and α\alpha-RuCl3_3

本研究は、同構造のハニカム磁性体 CrCl3_3α\alpha-RuCl3_3 の両層間すべりを伴う第一種構造転移を経るものの、CrCl3_3 は構造の堅牢性を維持し顕著な磁気拡散散乱を示す一方、α\alpha-RuCl3_3 は構造劣化をきたしそのような磁気相関を欠くという対照的な挙動を示すことを明らかにし、この差異は両者の異なる電子配置に起因すると帰せられる。

Zachary Morgan (Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA), Iris Ye (Next Ge (…)2026-05-13
🔬 materials science

Bridging the Gap between Extreme Environments and Precision Measurements: Recent Progress in Megagauss Physics

本レビューは、単一ターンコイルおよび電磁気的磁束圧縮技術を用いて 1,000 テスラを超える超強力磁場を生成する最近の技術的ブレークスルーと、材料科学における多様な量子現象の高精度調査を可能にする特殊な低温測定インフラの発展を強調している。

Shojiro Takeyama2026-05-13✓ Author reviewed
🔬 materials science

Fast and Accurate Prediction of Lattice Thermal Conductivity via Machine Learning Surrogates

本論文は、格子熱伝導率を予測するために大規模なPhonixデータベース上で15の機械学習代理モデルをベンチマークし、MLIP埋め込みモデルが補間において優れている一方で、ALiEGNNのような深層ニューラルネットワークは分布外外挿において優れた頑健性を示すことを明らかにし、これにより第一原理シミュレーションの計算コストのほんの一部で熱電材料の効率的なハイスループットスクリーニングを可能にすることを示している。

Zeyu Wang, Shuya Yamazaki, Martin Hoffmann Petersen, Masato Ohnishi, Tomiya Yamamoto, Wei Nong, Jianghai Wang, Ruiming Z (…)2026-05-13
🔬 materials science

Synergistic improvement of specific strength and plasticity achieved in Ti-based metallic glass designed based on quasicrystal structure

準結晶由来の構造的継承性と微量のアルミニウム微合金化を活用することで、本研究はチタン系バルク金属ガラスにおいて5.34×105 Nmkg15.34 \times 10^5 \text{ N}\cdot\text{m}\cdot\text{kg}^{-1}という記録的な比強度と13%の塑性ひずみを実現し、従来の強度と塑性のトレードオフを効果的に克服した。

Zhengqing Cai, Zijing Li, Shidong Feng, Limin Wang, Riping Liu2026-05-13✓ Author reviewed
🔬 materials science

Vacancy-Enhanced NNN-N Bonding and Deep Level Complex Defect Formation in βGa2O3\beta-Ga_2O_3

第一原理計算により、酸素空孔およびガリウム空孔によって特に増強される窒素関連の欠陥複合体が、バンドギャップ内に局在した電子状態を導入する安定な深準位トラップ中心を形成し、それによってキャリア輸送を制限し半絶縁性を促進することが明らかになった。

Asiyeh Shokri, Yevgen Melikhov, Yevgen Syryanyy, Maryna Chernyshova, Iraida N. Demchenko2026-05-13
🔬 materials science

Magnetism and spin dynamics of Na\textsubscript{5}Yb(MoO\textsubscript{4})\textsubscript{4}: A weakly interacting rare-earth stretched diamond lattice

本研究は、伸びたダイヤモンド格子内での弱い交換相互作用と強い単イオン異方性が 50 mK まで長距離磁気秩序を妨げ、系を動的双極子相関が支配する状態に留める、希少な双極子量子常磁性体の例として Na5_5Yb(MoO4_4)4_4を同定した。

N. Rajeesh Kumar, J. Khatua, Changhyun Koo, Izumi Umegaki, C. -E. Yin, C. -W. Wang, A. M. Strydom, H. -T. Jeng, Kwang-Yo (…)2026-05-13
🔬 materials science

Mechanical detection of sub-band mobilities of two-dimensional electron gas on reduced SrTiO3_3(001) surface

本論文は、還元された SrTiO3_3(001) の二次元電子ガスにおけるサブバンドキャリア移動度と量子容量変動を定量化するために走査型トンネル分光法と散逸測定を組み合わせる非侵襲的原子間力顕微鏡法を導入し、酸化物エレクトロニクスおよびスピントロニクスにおける電荷ダイナミクスに関する新たな知見を提供する。

Akash Gupta, Marcin Kisiel, Remy Pawlak, Ernst Meyer2026-05-13
🔬 materials science

Competing crystallization pathways and cold crystallization kinetics in 10OS5 liquid crystal

本研究は液晶 10OS5 の競合する結晶化経路と低温結晶化速度論を調査し、その熱履歴を操作することで相転移中に放出されるエネルギーを調整可能であることを明らかにし、これにより熱エネルギー貯蔵応用におけるその潜在的可能性を浮き彫りにした。

Aleksandra Deptuch, Mirosława D. Ossowska-Chruściel, Janusz Chruściel, Ewa Juszyńska-Gałązka2026-05-13
🔬 materials science

Understanding oxide-thickness-dependent variability in dense Si-MOS quantum dot arrays

本研究は、300mm CMOS および EUV リソグラフィにより作製された 7×7 シリコン量子ドットアレイを用い、しきい値電圧のばらつきを最小化することで均一性を最適化するゲート酸化膜厚が 17 nm であることを実証し、これによりスケーラブルな量子コンピューティングアーキテクチャのための重要な設計指針を提供する。

Arne Loenders, Jacques Van Damme, Clement Godfrin, Paola Favia, Jacopo Franco, Thomas Van Caekenberghe, Bart Raes, Gulza (…)2026-05-13