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。

Bulk and surface excitons in the van der Waals magnet CrSBr: Magneto-optical studies to 55 tesla

数層のCrSBrを最大55テスラの磁場にさらすことにより、本研究は、低エネルギーの表面励起子共鳴において観察された赤方偏移の減少および直径磁性シフトの縮小という、磁場に対する異なる応答を通じて、明確に異なるバルク励起子と表面励起子の存在を裏付けている。

Junho Choi, Yihyun Moon, Doohyeon Lee, Iva Plutnarova, Zdenek Sofer, Vinod M. Menon, Scott A. Crooker2026-06-04🔬 cond-mat.mes-hall

Mechanoluminescence in crystalline inorganic materials: local disorder and the elastic distortion hypothesis

本論文は、無機結晶におけるメカノルミネセンスが、固有の静的な構造歪みと機械的負荷によって誘起される動的な弾性歪みの組み合わせから生じることを提案しており、これにより、圧力とせん断に対する感度の違いやUV照射のタイミングによる影響といった多様な実験的観察結果に対する統一的な説明を提供している。

T. Rouxel, X. Rocquefelte, S. Tanabe2026-06-04🔬 cond-mat.mtrl-sci

Density-functional theory calculation of hydrogen solubility in cubic silicon carbide at finite temperatures

本研究は、密度汎関数理論を用いて、立方晶炭化ケイ素における水素の溶解度が、未摂動の結晶と比較して、シリコン空孔および炭素に富むアモルファス構造によって著しく増大することを実証し、核融合炉のトリチウム障壁における水素透過をモデル化するための重要な知見を提供するものである。

Jonathan S. Evarts, Anne Chaka, Towfiq Ahmed2026-06-04🔬 cond-mat.mtrl-sci

Collective Asperity Dynamics and the Origin of Static Friction

本論文は、ナノメートル分解能の実験および理論的モデリングを通じて、静止摩擦は固有の材料特性ではなく、表面の凹凸(アスペリティ)の集団的な構成変化から生じる創発現象であり、システムが定常状態の動摩擦へと遷移する過程で摩擦のオーバーシュートを発生させるものであることを実証している。

Kasra Farain, Daniel Bonn2026-06-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Electron Localization in Non-Compact Covalent Bonds Captured by the r2SCAN+V Approach

本論文は、SCANおよびr2SCAN汎関数が、電子局在化の記述における偏りにより非コンパクトな共有結合に対して苦慮することを特定し、グラフェン、Fe、Cr₂、VO₂といった困難な材料全体において精度を大幅に向上させる実用的な解決策としてr2SCAN+Vアプローチを提案している。

Yubo Zhang, Da Ke, Rohan Maniar, Timo Lebeda, Peihong Zhang, Jianwei Sun, John P. Perdew2026-06-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Electrically tunable spin qubits in strain-engineered graphene p-n junctions

本論文は、純粋なグラフェンのp-n接合におけるスケーラブルなスピン量子ビット・アーキテクチャを提案およびシミュレーションするものであり、そこでは歪み誘起のナノバブルがチューナブルな二重量子ドットを形成し、明確な回避交差とデチューニング依存のラビ振動によって裏付けられるように、ラシュバスピン軌道相互作用とゼーマン場を介したコヒーレントなスピン操作を可能にする。

Myung-Chul Jung, Nojoon Myoung2026-06-03🔬 cond-mat.mes-hall

Statistical mechanics for organic mixed conductors: phase transitions in a lattice gas

本論文は、有機混合導体をグランドカノニカルアンサンブルにおける格子ガスとしてモデル化する統計力学の枠組みを提案し、従来の半導体理論に代わるものとして、それら特有の電荷キャリア変調、蒸気・液体様相転移、および履歴依存的なメタステイビリティ(準安定性)を記述することに成功している。

Lukas M. Bongartz2026-06-03🔬 cond-mat.mtrl-sci

Optoelectronics and Magnetic properties calculation of RE2MnNiO6 (RE=La-Lu,Y) using Density Functional Theory

本研究では、DFT+U計算を用いてRE2NiMnO6ダブルペロブスカイト系列の電子、磁気、および光電子特性を系統的に調査し、ランタノイド収縮に起因する八面体歪みと、希土類4f電子の特定の取り扱いが、どのように材料のスピンスピンチャネル非対称性と機能的可能性を共同で支配しているかを明らかにしている。

Debidutta Pradhan2026-06-03✓ Author reviewed 🔬 cond-mat.mtrl-sci