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。

High Absorptivity Nanotextured Powders for Additive Manufacturing

本論文は、金属粉末の表面にナノスケールの溝を導入することにより、反射性および難融性金属粉末のレーザー吸収率と印刷性を向上させる汎用可能な手法を提示するものであり、これによりエネルギー効率を大幅に改善し、銅のような難易度の高い材料から高密度部品を製造することを可能にする。

Ottman A. Tertuliano, Philip J. DePond, Andrew C. Lee, Jiho Hong, David Doan, Luc Capaldi, Mark Brongersma, X. Wendy Gu, Manyalibo J. Matthews, Wei Cai, Adrian J. Lew2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Revisiting Phase Transitions of Yttrium: Insights from Density Functional Theory

本研究は、r2^2SCAN メタ-GGA 汎関数が振動的不安定性と弾性軟化を捉えることでイットリウムの低圧相転移を正確に予測することを示し、一方 PBE-GGA 汎関数はこれらの転移圧力を著しく過小評価することを示している。

Paras Patel, Madhavi H. Dalsaniya, Saurav Patel, Dominik Kurzydłowski, Krzysztof J. Kurzydłowski, Prafulla K. Jha2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Twisted bilayer graphene from first-principles: structural and electronic properties

本論文は、密度汎関数理論を用いて広範なツイスト角にわたるツイスト二層グラフェンに対する包括的な第一原理研究を提示し、完全に緩和された原子構造と詳細な電子物性を提供することで、将来の多体研究のための基礎的な第一原理参照基準として機能する。

Albert Zhu, Daniel Bennett, Daniel T. Larson, Mohammed M. Al Ezzi, Efstratios Manousakis, Efthimios Kaxiras2026-05-13🔬 cond-mat.mes-hall

Quantifying the effects of particle clustering in random thermoelastic composites -- numerical and mean-field analyses

本論文は、ランダムに配置された球形粒子の空間分布が複合材料の熱弾性有効特性および局所応力・ひずみ場に与える影響を、完全場有限要素シミュレーションと新しい多ファミリー平均場クラスターモデルを定量的に比較することによって解析する。

Pawel Holobut, Michal Majewski, Katarzyna Kowalczyk-Gajewska2026-05-13🔬 cond-mat

Contrasting structural reversibility and magnetic correlations in isostructural honeycomb magnets CrCl3_3 and α\alpha-RuCl3_3

本研究は、同構造のハニカム磁性体 CrCl3_3α\alpha-RuCl3_3 の両層間すべりを伴う第一種構造転移を経るものの、CrCl3_3 は構造の堅牢性を維持し顕著な磁気拡散散乱を示す一方、α\alpha-RuCl3_3 は構造劣化をきたしそのような磁気相関を欠くという対照的な挙動を示すことを明らかにし、この差異は両者の異なる電子配置に起因すると帰せられる。

Zachary Morgan (Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA), Iris Ye (Next Generation Pathway to Computing Program Participant), Jiasen Guo (Neutron Scatteri (…)2026-05-13🔬 cond-mat

Bridging the Gap between Extreme Environments and Precision Measurements: Recent Progress in Megagauss Physics

本レビューは、単一ターンコイルおよび電磁気的磁束圧縮技術を用いて 1,000 テスラを超える超強力磁場を生成する最近の技術的ブレークスルーと、材料科学における多様な量子現象の高精度調査を可能にする特殊な低温測定インフラの発展を強調している。

Shojiro Takeyama2026-05-13✓ Author reviewed 🔬 cond-mat.mtrl-sci

Fast and Accurate Prediction of Lattice Thermal Conductivity via Machine Learning Surrogates

本論文は、格子熱伝導率を予測するために大規模なPhonixデータベース上で15の機械学習代理モデルをベンチマークし、MLIP埋め込みモデルが補間において優れている一方で、ALiEGNNのような深層ニューラルネットワークは分布外外挿において優れた頑健性を示すことを明らかにし、これにより第一原理シミュレーションの計算コストのほんの一部で熱電材料の効率的なハイスループットスクリーニングを可能にすることを示している。

Zeyu Wang, Shuya Yamazaki, Martin Hoffmann Petersen, Masato Ohnishi, Tomiya Yamamoto, Wei Nong, Jianghai Wang, Ruiming Zhu, Masatoshi Hanai, Michimasa Morita, Toyotaro Suzumura, Zekun Ren, Junichiro S (…)2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Synergistic improvement of specific strength and plasticity achieved in Ti-based metallic glass designed based on quasicrystal structure

準結晶由来の構造的継承性と微量のアルミニウム微合金化を活用することで、本研究はチタン系バルク金属ガラスにおいて5.34×105 Nmkg15.34 \times 10^5 \text{ N}\cdot\text{m}\cdot\text{kg}^{-1}という記録的な比強度と13%の塑性ひずみを実現し、従来の強度と塑性のトレードオフを効果的に克服した。

Zhengqing Cai, Zijing Li, Shidong Feng, Limin Wang, Riping Liu2026-05-13✓ Author reviewed 🔬 cond-mat.mtrl-sci