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。

Influence of Ni Doping on the Structural, Morphological, Optical, and Electrical Properties of Nanocrystalline Cd1-xMnxS Thin Films

化学浴堆積法(CBD)により作製されたNiドープCd1x_{1-x}Mnx_xS薄膜において、Niの添加が結晶性、粒径、光学バンドギャップ、および電気伝導性を効果的に制御できることを明らかにし、太陽電池のウィンドウ層などの光電子デバイスへの応用可能性を示した研究です。

Himanshu Sharma Pathok, Padma Pani Shahu, Himanshu Kalita, Prasanta Kumar Saikia2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

Accurate calculation of Wannier centers, position matrix, and composite operators using translationally equivariant and higher-order finite differences

本論文は、Wannier補間における位置演算子や複合演算子の計算精度を向上させるため、系の対称性を維持する並進等変なスキームと高次差分法を導入し、分極やスピンホール伝導度などの量子幾何学的性質のより正確な算出を実現する手法を提案しています。

Jae-Mo Lihm, Minsu Ghim, Seung-Ju Hong, Cheol-Hwan Park2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

Pressure-Temperature Phase Diagram and λ\lambda-Transition in Liquid Sulfur

機械学習ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションにより、硫黄のλ\lambda転移(温度誘起重合)の微視的なメカニズムを解明し、圧力変化に伴う相図の再構築と、融点と重合線が合流する臨界点における挙動を明らかにしました。

Sonia Salomoni, Frédéric Datchi, A. Marco Saitta, Arthur France-Lanord2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mechanical Scaling Laws and Deformation Behavior of Nanoporous Tantalum Microparticles

本論文は、液体金属脱合金法(LMD)で作製したナノ多孔質タンタルにおいて、溶媒の化学的性質が骨格の連結性を高めることで、従来のナノ多孔質金とは異なるギブソン・アシュビーの予測に従う機械的スケーリング則を示すことを明らかにしています。

J. I. Ramallo, N. Vázquez von Bibow, M. A. Monclús, I. McCue, M. C. Fuertes, C. J. Ruestes2026-04-27🔬 cond-mat.mtrl-sci

Physical scaling laws in dislocation microstructures and avalanches from dislocation dynamics simulations

この論文は、3 次元転位ダイナミクスシミュレーションを用いて、結晶材料の塑性バーストのスケール則におけるべき乗則指数の普遍性と、転位密度によるカットオフ値の制御を明らかにし、実験結果のばらつきを統合するとともにメソスケールから連続体モデルへの架け橋となる定量的な法則を提示したものである。

Missipsa Aissaoui, Charlie Kahloun, Oguz Umut Salman, Sylvain Queyreau2026-04-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Accurate predictive model of band gap with selected important features based on explainable machine learning

この論文は、説明可能な機械学習(XML)手法を用いてバンドギャップ予測モデルの重要特徴を特定し、相関の高い特徴を除去した上で上位 5 特徴のみで構成された簡素化モデルが、元のモデルと同等の精度を維持しつつ、未知データに対する汎化性能を向上させることを実証しています。

Joohwi Lee, Kaito Miyamoto2026-04-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Beyond Diamond: Interpretable Machine Learning Reveals Design Principles for Quantum Defect Host Materials

この論文は、異種モデルのアンサンブルを用いた解釈可能な機械学習フレームワークにより、ダイヤモンド以外の量子欠陥ホスト材料の設計指針を導き出し、45,000 種以上の化合物から TiO2_2や PbWO4_4など 122 件の高信頼候補を特定し、第一原理計算でその有効性を検証したことを報告しています。

Mohammed Mahshook, Rudra Banerjee2026-04-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

Reevaluating the electrical impact of atomic carbon impurities in MoS2

本論文は、計算科学的調査を通じて、MoS2 中の炭素不純物が電気的ドーピングを引き起こすという最近の主張を否定し、安定な炭素欠陥はすべてキャリアトラップとして機能し深い電荷遷移レベルを持つことを明らかにするとともに、その同定に役立つ電子・振動データを提示するものである。

James Ramsey, Faiza Alhamed, Jonathan P. Goss, Patrick R. Briddon, Mark J. Rayson2026-04-24🔬 cond-mat.mes-hall

Extending flow birefringence analysis to combined extensional-shear flows via Jeffery-Hamel flow measurements

本研究は、セルロースナノクリスタル懸濁液のジェフリー・ハメル流における偏光測定と PIV 解析を通じて、せん断と伸長変形が共存する流れにおいて、複合的な流れの複屈折がそれぞれの成分の寄与の二乗和の平方根(RSS)として記述できることを実証し、応力 - 複屈折解析を多様な変形モードを有する流れへ拡張する基盤を提供しました。

Miu Kobayashi, William Kai Alexander Worby, Misa Kawaguchi, Yuto Yokoyama, Sayaka Ichihara, Yoshiyuki Tagawa2026-04-24🔬 cond-mat.mtrl-sci