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。

Thermal PBE in warm dense matter: Does it matter and is it accurate?

本論文は、コーン・シャム密度汎関数理論において熱 Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 汎関数を実装することが、エネルギー、力、圧力、および電荷密度に関する経路積分モンテカルロ基準データと一致する温かい高密度物質シミュレーションの精度を著しく向上させることを示しており、その際、計算コストはほとんど増加しない。

Kushal Ramakrishna, Mani Lokamani, Zhandos A. Moldabekov, Tobias Dornheim, Kieron Burke, Attila Cangi2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Effects of Band Symmetry on Spin-Dependent Transport in Noncollinear Antiferromagnetic Tunnel Junctions

本研究は、Mn3NiN/LaAlO3/Mn3NiN 反強磁性トンネル接合が 2000% を超える極めて大きなトンネル磁気抵抗を示す一方で、この効果の具体的な大きさはスピン偏極のみならず、バンド対称性フィルタリングおよび軌道対称性の選択則によって決定的に支配されていることを示している。

Mohamed Elekhtiar, Ding-Fu Shao, Evgeny Y. Tsymbal2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Three-Dimensional Atomic-Scale Structural Transformation in a SrTiO3 Grain Boundary

本研究は多スライス電子ピクトグラフィを用いて、SrTiO3 粒界の深さ依存性を有する 3 次元原子構造を解明し、局所的な化学的変動と原子変位によって駆動される対称構造と非対称構造との間の隠れた遷移を明らかにすることで、構造的不均一性が機能的特性と本質的に結びついていることを示した。

Xiaoyue Gao, Jiake Wei, Bo Han, Junpin Luo, Ruilin Mao, Xiaowen Zhang, Xiaomei Li, Ryo Ishikawa, Bin Feng, Naoya Shibata, Yuichi Ikuhara, Peng Gao2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Experimental and computational diffusion analysis in Ni-X binary and Ni-Al-X (X = Cr, Mo, Ta, W, Re) ternary systems

本研究は、Ni-X 二元系および Ni-Al-X 三元系における拡散に関する包括的な実験的・計算的分析を提示し、主要な相互拡散係数はそれらの二元系対応物と比較可能なままである一方で、相互拡散効果がフラックスに著しく影響を与えることを明らかにし、かつ、全範囲にわたる組成依存性拡散を正確にモデル化するために第一原理計算と物理情報ニューラルネットワークを組み合わせる堅牢な枠組みを確立するものである。

Ankur Srivastava, Suman Sadhu, Satyam Kumar, Ujjval Bansal, Raju Ravi, Saswata Bhattacharyya, Gopalakrishnan Sai Gautam, Aloke Paul2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Disentangling the contributions of individual cations to magnetic order in a spinel high entropy oxide

この研究は元素固有のXMCD測定を用いて、反強磁性スピネル型高エントロピー酸化物における磁気転移がすべての陽イオンで同時に発生する一方で、個々の磁気モーメントの成長速度は結晶場充填と競合する交換経路に依存して著しく変動し、この格差は磁気フラストレーションを緩和するために非磁性置換によって軽減し得ることを明らかにする。

Mario Ulises González-Rivas, Chun-Fu Chang, Martin Bluschke, Jessica Freese, Peter Bencok, Ronny Sutarto, Teak D. Boyko, Robert J. Green, George A. Sawatzky, Liu Hao Tjeng, Alannah M. Hallas2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Transition from Homogeneous to Domain-Wall-Mediated Polarization Switching in BaTiO3: A Machine-Learning Molecular Dynamics Study

機械学習分子動力学を用いた本研究は、超格子サイズの増大に伴い、BaTiO3 における分極反転が均質メカニズムからドメイン壁を介したメカニズムへと遷移することを明らかにし、これは系幾何学と応力場方位に決定的に依存し、かつサイズ依存性揺らぎによって駆動され、その揺らぎが保磁力を著しく増大させるものである。

Po-Yen Chen, Teruyasu Mizoguchi2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Near-Room-Temperature Antiferromagnetic Ordering in the Quadruple Perovskite Sr4NaRu3O12

本研究は、実験測定およびバンド構造計算の両者によって確認された半導体的基底状態を有し、六角晶のc軸に沿ったコリニアースピン配向を伴う約265 Kにおける希少な近室温反強磁性転移を示す四重ペロブスカイトSr4NaRu3O12の合成および特性評価について報告する。

Subham Naik, Biswajit Singh, Hiranmayee Senapati, Akshay K. U., Ramesh C. Nath, Soumyojit Chatterjee, Rahul Sharma, Thomas Doert, Walter Schnelle, Manfred Reehuis, Thomas C. Hansen, Michael Ruck, Gohi (…)2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Pulse magnet of 10 T for power laser experiments with x-ray free-electron laser diagnostics

本論文は、極限環境下における磁化された高エネルギー密度物質の研究を可能にするため、高出力光学レーザー、X 線自由電子レーザープローブ、および 10 テスラパルス磁石を統合した、日本の SACLA における初のプラットフォームを提示する。

Akihiko Ikeda, Kosuke Noda, Yutaro Yamanaka, Yuma Urabe, Keiichiro Kawai, Yasuhiro H. Matsuda, Hirotaka Nakamura, Ryusuke Yamamoto, Yoshiki Naito, Yasuhiro Kuramitsu, Kai Taketoshi, Naoki Yamagata, No (…)2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Alignment-free ultra-broadband parametric frequency conversion in lead-halide perovskites

本研究は、結晶表面における極めて大きな固有の三階非線形性と緩和された位相整合制約を利用することで、厚い単結晶鉛ハロゲンペロブスカイトが近赤外から中赤外波長にわたって効率的かつ整列不要で超広帯域の四光波混合を実現することを示している。

Abhishek Shiva Kumar, Dusan Lorenc, Ayan A. Zhumekenov, Osman M. Bakr, Zhanybek Alpichshev2026-05-26🔬 physics.app-ph

kikuchipy: an open-source toolbox for analysis of EBSD patterns

本論文は、ステンレス鋼およびアルミニウム合金の微細組織特性評価への応用を通じて実証された、Hough 法および辞書型インデキシング、方位精密化、検証をサポートする電子後方散乱回折(EBSD)パターン解析用のオープンソース Python ツールボックス kikuchipy を紹介する。

Håkon W. Ånes, Phillip Crout, Lars Andreas Lervik, Ole Natlandsmyr, Tina Bergh, Jarle Hjelen, Antonius T. J. van Helvoort, Knut Marthinsen2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci