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。

Vacancy-Enhanced NNN-N Bonding and Deep Level Complex Defect Formation in βGa2O3\beta-Ga_2O_3

第一原理計算により、酸素空孔およびガリウム空孔によって特に増強される窒素関連の欠陥複合体が、バンドギャップ内に局在した電子状態を導入する安定な深準位トラップ中心を形成し、それによってキャリア輸送を制限し半絶縁性を促進することが明らかになった。

Asiyeh Shokri, Yevgen Melikhov, Yevgen Syryanyy, Maryna Chernyshova, Iraida N. Demchenko2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Magnetism and spin dynamics of Na\textsubscript{5}Yb(MoO\textsubscript{4})\textsubscript{4}: A weakly interacting rare-earth stretched diamond lattice

本研究は、伸びたダイヤモンド格子内での弱い交換相互作用と強い単イオン異方性が 50 mK まで長距離磁気秩序を妨げ、系を動的双極子相関が支配する状態に留める、希少な双極子量子常磁性体の例として Na5_5Yb(MoO4_4)4_4を同定した。

N. Rajeesh Kumar, J. Khatua, Changhyun Koo, Izumi Umegaki, C. -E. Yin, C. -W. Wang, A. M. Strydom, H. -T. Jeng, Kwang-Yong Choi, R. Sankar, W. -T. Chen2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mechanical detection of sub-band mobilities of two-dimensional electron gas on reduced SrTiO3_3(001) surface

本論文は、還元された SrTiO3_3(001) の二次元電子ガスにおけるサブバンドキャリア移動度と量子容量変動を定量化するために走査型トンネル分光法と散逸測定を組み合わせる非侵襲的原子間力顕微鏡法を導入し、酸化物エレクトロニクスおよびスピントロニクスにおける電荷ダイナミクスに関する新たな知見を提供する。

Akash Gupta, Marcin Kisiel, Remy Pawlak, Ernst Meyer2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Competing crystallization pathways and cold crystallization kinetics in 10OS5 liquid crystal

本研究は液晶 10OS5 の競合する結晶化経路と低温結晶化速度論を調査し、その熱履歴を操作することで相転移中に放出されるエネルギーを調整可能であることを明らかにし、これにより熱エネルギー貯蔵応用におけるその潜在的可能性を浮き彫りにした。

Aleksandra Deptuch, Mirosława D. Ossowska-Chruściel, Janusz Chruściel, Ewa Juszyńska-Gałązka2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Understanding oxide-thickness-dependent variability in dense Si-MOS quantum dot arrays

本研究は、300mm CMOS および EUV リソグラフィにより作製された 7×7 シリコン量子ドットアレイを用い、しきい値電圧のばらつきを最小化することで均一性を最適化するゲート酸化膜厚が 17 nm であることを実証し、これによりスケーラブルな量子コンピューティングアーキテクチャのための重要な設計指針を提供する。

Arne Loenders, Jacques Van Damme, Clement Godfrin, Paola Favia, Jacopo Franco, Thomas Van Caekenberghe, Bart Raes, Gulzat Jaliel, Sylvain Baudot, Luis Francisco Pinotti, Alexander Grill, George Simion (…)2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Probing Non-Equilibrium Grain Boundary Dynamics with XPCS and Domain-Adaptive Machine Learning

本論文は、X 線光子相関分光法(XPCS)とドメイン適応型機械学習を組み合わせる新たな手法を確立し、ナノ結晶性シリコンにおける非平衡粒界動力学を定量的に探求するとともに、従来アクセス不可能であった複雑な実験的揺らぎマップから主要な運動論的パラメータを成功裡に抽出した。

Mouyang Cheng, Bowen Yu, Chu-Liang Fu, Nina Andrejevic, Matthias T. Agne, Riley Hanus, Qiwei Wan, Nathan C. Drucker, Thanh Nguyen, Andrei Fluerasu, Lutz Wiegart, Xiaoqian M Chen, Daniel Pajerowski, Yo (…)2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Ordering governs magnetic tunability in FePt-based Janus particles independent of curvature

この研究は、実験およびシミュレーションにより、直径が変化しても保磁力が一定である一方、L1_0 秩序に強く依存することが示されたことから、マイクロメートルスケールの FePt ベースのジャヌス粒子の磁気的調整可能性は、粒子の曲率ではなく主に化学的秩序によって支配されていることを実証している。

Natalia Gonzalez-Vazquez, Eylül Suadiye, Eberhard Goering, Ruben O. Miranda-Rosales, Hilda David, Frank Thiele, Julia Unangst, Andrew K. Schulz, Gunther Richter2026-05-13🔬 cond-mat.mes-hall

Equivariant Space Group and Hamiltonian for Collinear Magnetic Systems

本論文は、等変空間群を用いた対称性に基づく枠組みを導入し、磁気秩序パラメータを明示的に取り込んだ等変磁気ハミルトニアン(EMH)を構築するものであり、これにより磁気ダイナミクスに駆動されるトポロジカル現象の研究と、モデルおよび実在物質における n 依存性バンド構造の正確なモデリングを可能にする。

Chaoxi Cui, Zhi-Ming Yu, Yilin Han, Run-Wu Zhang, Shengyuan A. Yang, Yugui Yao2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Automated multiphase identification and refinement in powder diffraction using mismatch-tolerant machine learning

本論文は、既存の自律的構造発見におけるボトルネックを克服するために、不整合許容型ニューラルネットワークと物理制約検証を組み合わせることで、X 線および中性子粉末回折の両方における多相同定と精製を自動化するモダリティ認識型機械学習フレームワーク「RADAR-PD」を導入する。

Lalit Yadav, Yongqiang Cheng, Mathieu Doucet2026-05-13🔬 cond-mat.mtrl-sci

Using Thermal Crowding to Direct Pattern Formation on the Nanoscale

本論文は、自己整合的なモデリングと時間依存シミュレーションを通じて、堆積金属の量と幾何学を制御して「熱的凝集」を誘起することが、ナノスケール金属薄膜におけるレーザー誘起流体不安定性およびパターンの形成を精密に制御可能であることを実証する。

Ryan H. Allaire, Linda J. Cummings, Lou Kondic2026-05-12🔬 cond-mat.mtrl-sci