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

Single-run determination of the saturation vapor pressure and enthalpy of vaporization/sublimation of a substance undergoing successive solid-solid and solid-liquid phase transitions: the case of NN-methyl acetamide

本論文は、真空チャンバー内での連続的な固相-固相および固相-液相の相転移に伴う、NN-メチルアセトアミドの飽和蒸気圧ならびに昇華熱および蒸発熱を決定する、単一ランによる動的測定法を提示するものである。

Mohsen Salimi, Aurelien Dantan, Henrik B. Pedersen2026-02-04
🔬 optics

Gear-based 3D-printed Micromachines Actuated by Optical Tweezers

本論文は、光を制御された機械的運動へと変換し、バイオメディカルおよびラボオンチップシステムへの応用を可能にする、複雑な面外回転とトルク増幅を実現する機能的な3Dプリント・ギア駆動マイクロマシンの設計、二光子重合による作製、および光ピンセットによる駆動について提示するものである。

Alaa M. Ali, Gwenn Ulliac, Edison Gerena, Abdenbi Mohand-Ousaid, Sinan Haliyo, Aude Bolopion, Muamer Kadic2026-02-04
🔬 materials science

Effect of magnetic field on whirling-anti-whirling order in icosahedral-quasicrystal approximant

本論文は、Au-SM-Tbイコサヘドラル準結晶近似体に対して(111)方向に磁場を印加することで、そのホイーリング・アンチホイーリング磁気秩序においてメタ磁性転移とトポロジカル転移が同時に誘起され、電気伝導率におけるトポロジカルホール効果が導かれることを理論的に示している。

Shinji Watanabe, Tatsuya Iwasaki2026-02-04
🔬 materials science

Single-Atom Adsorption on h-BN along the Periodic Table of Elements: From Pristine Surface to Vacancy-Engineered Sites

本研究は、密度汎関数理論を用い、未修飾の六方晶窒化ホウ素はほとんどの元素に対して弱い物理吸着を示す一方で、ホウ素または窒素の空孔を導入することで吸着エネルギーが劇的に増大し、それぞれ電気正性種および電気陰性種に対して明確な結合の選択性が生じることを示し、それによって欠陥エンジニアリングがh-BNの機能的特性を調整するための強力な戦略であることを確立している。

Ana S. Dobrota, Natalia V. Skorodumova, Igor A. Pašti2026-02-04
🔬 materials science

Acceleration of Atomistic NEGF: Algorithms, Parallelization, and Machine Learning

本論文は、高精度な第一原理密度汎関数理論と非平衡グリーン関数(DFT+NEGF)を組み合わせたシミュレーションを、小さな原子系から現実的な大規模ナノスケールデバイスへとスケールアップさせることを可能にした、並列化および機械学習における主要なアルゴリズムの進展を要約するものである。

Mathieu Luisier, Nicolas Vetsch, Alexander Maeder, Vincent Maillou, Anders Winka, Leonard Deuschle, Chen Hao Xia, Manasa (…)2026-02-04
🔬 materials science

Skyrmions in 2D chiral magnets with noncollinear ground states stabilized by higher-order interactions

本研究は、第一原理計算とシミュレーションを通じて、高次のスピン交換相互作用により、Re(0001)上のRh/CoおよびPd/Coバイレイヤーの非共線基底状態において非従来型スカイミオンが安定化され得ることを提案し、実証するものであり、トポロジカル・スピントロニクスおよびハイブリッドシステムへの新たな展望を提供するものである。

Mathews Benny, Moinak Ghosh, Moritz A. Goerzen, Bjarne Beyer, Hendrik Schrautzer, Stefan Heinze, Souvik Paul2026-02-04
🔬 materials science

Origin of mixed anisotropy in crystalline Permalloy and amorphous Cobalt thin films individually deposited on Si substrate

本研究は、Si基板上のrfスパッタリングによる結晶性パーマロイおよび非晶質コバルト薄膜における混合磁気異方性の進化を調査し、成長条件と膜厚がいかにして磁化の傾きを誘起するかを明らかにし、スピントロニクスデバイスの性能を向上させるための明確な異方性領域を定義するものである。

Kirti Kirti, Baisali Ghadai, Abinash Mishra, Rahulkrishnan R, Sucheta Mondal2026-02-04
🔬 materials science

Vacancy defects in square-triangle tilings and their implications for quasicrystals formed by square-shoulder particles

本研究は、点状の欠陥が、個々の寄与および組合せ的な混合の両方を通じて実質的なエントロピー利得を提供することにより、ソフトマター系における正方形-三角形準結晶を著しく安定化させることを示しており、それによってこれらの材料で観察される高い欠陥濃度を説明している。

Alptuğ Ulugöl, Giovanni Del Monte, Eline K. Kempkes, Frank Smallenburg, Laura Filion2026-02-04
🔬 materials science

How glass breaks -- Damage explains the difference between surface and fracture energies in amorphous silica

本研究は、分子動力学とフェーズフィールド法を組み合わせたマルチスケールシミュレーションを用い、非晶質シリカにおける表面エネルギーと破壊エネルギーの間の乖離は、塑性変形ではなく、主に亀裂経路の周囲16〜23 Åにわたる損傷拡散に起因することを実証している。

Gergely Molnár, Etienne Barthel2026-02-03