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。

3D Imaging of directional multi-scale cellulose nanostructures through multi-directional dark-field neutron tomography

本研究は、多方向ダークフィールド中性子トモグラフィーが、従来のX線および電子線ベースの手法における放射線損傷やスケール範囲の制限を克服し、固体フォーム内におけるセルロースナノフィブリルの3次元的な階層的ナノ構造および異方性配向を可視化するための、非破壊的かつマルチスケールなイメージング技術であることを実証するものである。

Matteo Busi, Elisabetta Nocerino, Agnes Åhl, Lennart Bergström, Markus Strobl2026-06-02🔬 cond-mat.mes-hall

A Wide Optical-Gap in Fully sp3sp^3-Like Hydrogenated Monolayer Graphene

本研究は、ニッケルグリッド上の高水素添加単層グラフェンの包括的な分光学的特性評価を報告するものであり、完全なsp3sp^3様水素添加が約6.3 eVの広い光学バンドギャップと明確なπ\piプラズモン消衰を誘起する一方で、部分的に水素添加された試料は混合した形態と減少したsp3sp^3飽和度を示すことを実証している。

Alice Apponi (Dipartimento di Scienze, Universitá degli Studi di Roma Tre, INFN Sezione di Roma Tre), Orlando Castellano (Dipartimento di Scienze, Universitá degli Studi di Roma Tre, INFN Sezione di R (…)2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

Semi-empirical Pseudopotential Method for Monolayer Transition Metal Dichalcogenides

本論文は、最小限のパラメータで密度汎関数理論の結果に適合させた、計算効率の高い半経験的擬ポテンシャル法を提示しており、これにより単層および二層遷移金属ダイカルコゲナイドのバンド構造とブロッホ状態を正確に算出することができる。

Raj Kumar Paudel, Chung-Yuan Ren, Yia-Chung Chang2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

Odd elasticity in disordered chiral active materials

本論文は、無秩序なカイラル活性物質における内部粒子の回転の非線形効果として奇弾性が自然に発生することを実証するために、最小限のマイクロポーラーモデルを提案し、奇数的な固体・流体結合によって駆動される新たな動的不安定領域およびバルク波の伝搬を明らかにする。

Cheng-Tai Lee, Tom C. Lubensky, Tomer Markovich2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

Ab Initio Free Energy Surfaces for Coupled Ion-Electron Transfer

本論文は、界面の異方性に基づいてダイアバティックな核配置を条件付けることにより、結合イオン・電子移動(CIET)に対する二次元自由エネルギー面を構築するためにマーカス理論を拡張した第一原理的な枠組みを提示し、金電極上でのCO2還元速度論が、従来の一次元的な扱いとは著しく異なるサドルポイント障壁によって支配されていることを明らかにしている。

Ethan Abraham, Martin Z. Bazant, Troy Van Voorhis2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

Review of the tight-binding method applicable to the properties of moiré superlattices

本レビューは、様々なモアレ超格子の電子、輸送、および光学特性をモデリングするための原子論的タイトバインディング法と数値的手法に関する包括的な理論的・実践的ガイドを提供すると同時に、それらと有効低エネルギー連続体モデルとの関連性を明確にするものである。

Xueheng Kuang, Federico Escudero, Pierre A. Pantaleón, Francisco Guinea, Zhen Zhan2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

Sensitivity increase of 3D printed, self-sensing, carbon fibers structures with conductive filament matrix due to flexural loading

本論文は、3Dプリントされた連続炭素繊維自己感知構造の感度が、圧縮曲げ荷重による予応力によって大幅かつ不可逆的に向上すること、また、導電性フィラメントマトリックスを共押し出しすることで電気的信頼性とノイズ性能が改善されることを実証している。

Matei Drilea, Alexander Dijkshoorn, Gusthavo Ribeiro Salomão, Stefano Stramigioli, Gijs Krijnen2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

PFT: Phonon Fine-tuning for Machine Learned Interatomic Potentials

本論文では、ポテンシャルエネルギー曲面の曲率誤差を補正することで、振動特性および熱的特性の精度を大幅に向上させるために、DFT由来の力定数を用いて機械学習による原子間ポテンシャルを直接的に教師あり学習させる、スケーラブルな手法であるフォノン・ファインチューニング(PFT)を導入する。

Teddy Koker, Abhijeet Gangan, Mit Kotak, Jaime Marian, Tess Smidt2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci

From Evaluation to Design: Using Potential Energy Surface Smoothness Metrics to Guide Machine Learning Interatomic Potential Architectures

本論文は、機械学習原子間ポテンシャルの検証および反復的なアーキテクチャ改善の指針として、ポテンシャルエネルギー曲面の非平滑性を検出する計算効率の高い指標であるBond Smoothness Characterization Test(BSCT)を導入し、これにより、安定した分子動力学シミュレーションを保証しつつ低い回帰誤差を実現するモデルをもたらす。

Ryan Liu, Eric Qu, Tobias Kreiman, Samuel M. Blau, Aditi S. Krishnapriyan2026-06-02🔬 cond-mat.mtrl-sci