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

Importance of precipitation on the slowdown of creep behaviour induced by pressure-solution

この論文は、新しい数値モデルを用いて圧力溶解によるクリープの減速メカニズムを解析し、沈殿速度が遅い場合は化学的メカニズム(溶質濃度の蓄積)が、速い場合は力学的メカニズム(接触応力の低下)が支配的であることを明らかにしたものである。

Alexandre Sac-Morane, Hadrien Rattez, Manolis Veveakis2026-03-31
🔬 mesoscale physics

Spin waves involved in three-magnon splitting in synthetic antiferromagnets

この論文は、合成反強磁性体で作られたスピン波導波路において、高周波の光学モードスピン波が非対称な波数を持つ定在波特性の音響モード二重項に分裂する三マグノン分裂のメカニズムを、実験と理論モデルを組み合わせることで解明し、非線形マイクロ波信号処理への応用への示唆を与えている。

Asma Mouhoub, Nathalie Bardou, Jean-Paul Adam, Aurélie Solignac, Thibaut Devolder2026-03-31
🔬 materials science

The Rise of Generative AI for Metal-Organic Framework Design and Synthesis

本論文は、変分オートエンコーダや拡散モデルなどの生成 AI を活用して、金属有機構造体(MOF)の設計・合成を自動化し、高効率な探索パイプラインを構築することで、環境・エネルギー分野における高性能 MOF 材料の発見を加速する新たなパラダイムを提示するとともに、合成の実現性やデータ多様性などの課題を浮き彫りにしています。

Chenru Duan, Aditya Nandy, Shyam Chand Pal, Xin Yang, Wenhao Gao, Yuanqi Du, Hendrik Kraß, Yeonghun Kang, Varinia Bernal (…)2026-03-31
🔬 materials science

Structural reconstruction as the origin of the cuprate pseudogap

本論文は、銅酸化物高温超伝導体の擬ギャップ状態におけるフェルミ面の再構成やキャリア密度の低下、フェルミ弧の出現といった特徴的な現象が、実験的に観測された構造再構成とスピン軌道相互作用に起因する格子対称性の副格子自由度によって統一的に説明できることを示しています。

Sophie Beck, Aline Ramires2026-03-31
🔬 materials science

Structural Relaxation and Anisotropic Elasticity of Ordered Block Copolymer Melts

本論文は、自己無撞着場理論を用いて、ブロック共重合体融体の秩序相における異方的な弾性応答を定量的に評価し、ラメラ相と柱状相の曲げ剛性の大きな差異や、共重合体アーキテクチャ(AB 対 ABA)による有効な領域分離の差が平衡剛性に与える影響を明らかにしたものである。

Krista G. Schoonover, Gaurav Rawat, Emily B. Pentzer, Michael S. Dimitriyev2026-03-31
🔬 materials science

Predicting cement microstructure and mechanical properties in hydrating cement paste with a Phase-Field model

本研究では、溶解と沈殿の熱力学的不整合を解消した新しい自由エネルギーポテンシャルと平衡定数を用いたフェーズフィールドモデルを開発し、セメント水和による微細構造の進化を高精度に予測するとともに、その結果を均質化手法に適用することで、水和化学と微細構造から機械的性質を一貫して予測できる枠組みを確立しました。

Alexandre Sac-Morane, Katerina Ioannidou, Manolis Veveakis, Hadrien Rattez2026-03-31
🔬 materials science

Atomic-Scale Mechanisms of Li-Ion Transport Mediated by Li10GeP2S12 in Composite Solid Polyethylene Oxide Electrolytes

本論文は、分子動力学シミュレーション、実験、密度汎関数理論計算を統合し、Li10GeP2S12(LGPS)ナノ粒子を添加したポリエチレンオキシド複合固体電解質において、10% までの添加量ではポリマー鎖運動と界面効果による火山型導電率変化が支配的である一方、それを超えると実験的に観測される追加の導電率向上は分子動力学では説明できない新たな輸送機構を示唆し、界面化学と微細構造がリチウムイオン動態にどのように寄与するかを解明したものである。

Syed Mustafa Shah, Musawenkosi K. Ncube, Mohammed Lemaalem, Selva Chandrasekaran Selvaraj, Naveen K. Dandu, Alireza Kond (…)2026-03-31