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

Stochastic Modeling of Anisotropic Strength Surfaces from Atomistic Simulations

本論文は、分子動力学シミュレーションから得られたデータに基づき、主応力比と負荷方向に依存する異方性強度曲面を確率的にモデル化し、特に欠陥を含む単結晶グラフェンの強度変動を低次元符号化とガウス混合モデルを用いて統計的に特徴づける統合フレームワークを提案しています。

Alexander Bonacci, John Dolbow, Johann Guilleminot2026-02-19
🔬 materials science

Generative Inverse Estimation of 3D Atomic Coordination from Near-Edge Spectra via Equivariant Diffusion Models

この論文は、近縁吸収スペクトルから 3 次元原子座標を直接生成する等変性拡散モデルを提案し、結晶構造から学習したモデルが非晶質系においても高精度な局所構造の再構成を可能にすることで、従来の EXAFS 解析やテンプレートマッチングを上回る自動化された 3 次元構造決定手法を実現したことを示しています。

Ren Okubo, Yu Fujikata, Izumi Takahara, Teruyasu Mizoguchi2026-02-19
🔬 mesoscale physics

Confinement Epitaxy of Large-Area Two-Dimensional Sn at the Graphene/SiC Interface

本研究は、グラフェン/SiC 界面における 2 次元スズの閉じ込めエピタキシーにより、拡散駆動メカニズムを通じて高品質な準自由単層グラフェンと金属界面の動的結合を実現し、次世代量子材料プラットフォームに向けた調整可能なヘテロ構造の構築戦略を確立したことを示しています。

Zamin Mamiyev, Niclas Tilgner, Narmina O. Balayeva, Dietrich R. T. Zahn, Thomas Seyller, Christoph Tegenkamp2026-02-19
🔬 materials science

When Is Structural Lubricity Load Independent? The Role of Contact Geometry and Elastic Compliance

分子動力学シミュレーションにより、無限に広がる接触面では摩擦が荷重に依存しないが、有限の接触面では荷重が臨界値を超えて接触線付近の弾性変形が活性化されるまで同様に荷重非依存性を示し、荷重依存性の発現は荷重そのものではなく接触幾何学と局所的な弾性コンプライアンスによって決定されることが明らかになった。

Hongyu Gao2026-02-19
🔬 materials science

Quantum-classical correspondence for spins at finite temperatures with application to Monte Carlo simulations

この論文では、有限温度における相互作用スピン系の量子・古典対応を証明し、大スピン極限で古典モデルが有効であることを示すとともに、この理論的枠組みを用いたモンテカルロシミュレーションにより、複数の磁性体の転移温度を実験値とよく一致する精度で計算することを報告しています。

A. El Mendili, M. E. Zhitomirsky2026-02-19
🔬 materials science

Stoichiometry Dependent Properties of Cerium Hydride: An Active Learning Developed Interatomic Potential Study

本研究では、アクティブラーニングを用いてセリウム水素化物の化学量論比 2.0〜3.0 に対応する機械学習型原子間ポテンシャルを開発し、古典分子動力学シミュレーションを通じて、八面体空隙への水素原子の添加による格子結合の強化が格子収縮や物性変化の主要なメカニズムであることを明らかにしました。

Brenden W. Hamilton, Travis E. Jones, Timothy C. Germann, Benjamin T. Nebgen2026-02-19
🔬 materials science

Understanding the influence of yttrium on the dominant twinning mode and local mechanical field evolution in extruded Mg-Y alloys

本論文は、結晶塑性有限要素法と実験を組み合わせて、Y 添加が Mg 合金の圧縮変形時に TT1 双晶を抑制し TT2 双晶を促進するメカニズムを解明するとともに、Y 濃度増加がすべりと双晶の臨界分解せん応力比に及ぼす影響や、TT2 双晶サイトにおける局所的なひずみ蓄積の増大を明らかにしたものである。

Chaitali Patil, Qianying Shi, Abhishek Kumar, Veera Sundararaghavan, John Allison2026-02-19
🔬 materials science

Universal Framework for Decomposing Ionic Transport into Interpretable Mechanisms

この論文は、マクロなイオン輸送係数を単イオンホップや多イオンホップ、車体移動などの物理的に動機付けられた事象に分解して定量的に解釈する計算フレームワークを提案し、MD 軌跡からイオン伝導のメカニズムを可視化することで、次世代イオン導電体の設計指針を導き出すことを可能にします。

KyuJung Jun, Pablo A. Leon, Jurğis Ruža, Juno Nam, Rafael Gómez-Bombarelli2026-02-19
🔬 materials science

Design Principles for Fluid Molecular Ferroelectrics

本研究は、45 種類の分子の合成と大規模分子動力学シミュレーションを通じて、水素・フッ素置換による水素結合の微妙な制御が、流体分子強誘電体において層状秩序(スメクチック相)またはネマチック秩序を決定し、機能性極性流体の設計指針と予測フレームワークを確立したことを示しています。

Calum J Gibb, Jordan Hobbs, William C Ogle, Richard J Mandle2026-02-19