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。

When and how particles are removed by drops

格子ボルツマン法によるシミュレーションと共焦点顕微鏡実験を組み合わせることで、本研究は毛管力と摩擦力の複雑な相互作用によって引き起こされる6つの異なる粒子除去シナリオを明らかにし、除去効率を予測し、水や化学薬品の消費を抑えたセルフクリーニング表面の設計を導くための無次元パラメータを導入する。

Abhinav Naga, Franziska Sabath, Doris Vollmer, Halim Kusumaatmaja2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Effects of microstructural heterogeneity on the macroscopic spectrum of elastically accommodated grain-boundary sliding

本研究は、結晶粒形状における微視的構造の不均一性が及ぼす影響は限定的である一方で、結晶粒界粘性の幅広い分布が、弾性的に許容される結晶粒界滑りによる特徴的なデバイ型のピークを抑制および広幅化させ、それを微弱な背景へと変貌させることを示しており、それによって、メカニズムの上部マントルにおける地震波減衰への関連性を否定することなく、乾燥したオリビンを用いた実験において顕著なピークが欠如している理由を説明している。

Zhengxuan Li, John F. Rudge2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Direct nanoscale observation of melting and solute redistribution in a hypoeutectic Al-Cu alloy with in situ STEM

MEMS技術を用いたin situ STEM加熱を用いることで、本研究は低共晶Al-Cu合金における溶融と溶質再分配の直接的なナノスケール観察を提供し、溶融がCuに富む粒界で開始されること、Al2_2Cu相がマトリックスよりも先に溶融すること、そして液相状態でのCuの再分配が固相拡散の限界を大幅に上回る258マイクロメートルにまで及ぶことを明らかにしている。

Martin Hasenburger, Rostislav Daniel, Phillip Dumitraschkewitz, Thomas M. Kremmer, Matheus A. Tunes, Stefan Pogatscher2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Structural Changes and Transport Properties of YBa2Cu3O7\mathrm{YBa_2Cu_3O_7} Locally Modified by a He+^+ Focused Ion Beam

本研究は、エピタキシャル YBa2Cu3O7\mathrm{YBa_2Cu_3O_7} 薄膜に集束 30keV\mathrm{30\,keV} He+\mathrm{He^+} イオンビームを照射することで、格子膨張、臨界温度の低下、および絶縁状態への転移がどのように誘起されるかを調査し、それによって、構造的および輸送特性を制御した超伝導ナノデバイスを製作するための強力な手法を実証するものである。

Ross Carter, Robin Hutt, Paul Zimmermann, Ainur Abukaev, Jan Ullmann, Simon Koch, Christoph Schmid, Manfred Burghammer, Reinhold Kleiner, Dieter Koelle, Edward Goldobin, Ivan A. Zaluzhnyy2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Experimental straintronics in nanotube quantum dots

本論文は、可逆的な一軸歪みが、量子輸送ストレイントロニクスを通じて、懸架された単層カーボンナノチューブ量子ドットのドーピングとバンドギャップを精密かつ弾性的に制御できることを実証しており、これは量子ビットや分子トランジスタへの応用に向けて、キャパシタフリーのメカニズムを提供するものである。

L. Huang, I. G. Rebollo, A. R. Champagne2026-06-11🔬 cond-mat.mes-hall

Thermodynamically consistent phase field model for hydrogen-assisted cracking

本論文は、亀裂の進展を水素偏析および界面エネルギーの減少と結合させることにより、多結晶材料における水素脆化割れをシミュレートする熱力学的に整合したフェーズフィールドモデルを提示しており、水素誘起脱結合メカニズム下での粒内破壊から粒界破壊への遷移を捉えることに成功している。

G. F. Bouobda-Moladje, A. Ruffini, Y. Le Bouar, A. Finel2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Plasmonic properties and correlation energies from a compact multipole representation of the dielectric response in 2D metals

本論文は、マルチポール・パデ近似の枠組みを一般化することで、2次元金属の逆誘電関数に対するコンパクトで対称性を保存する異方的な表現を構築し、これにより、ブリルアンゾーン全域にわたるプラズモン特性および相関エネルギーの効率的かつ正確な計算を可能にするとともに、第一原理計算と解析モデルとの橋渡しを実現する。

Dario A. Leon, Claudia Cardoso, Kristian Berland2026-06-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Quantifying the Distribution of Biexciton Emission Efficiencies in Colloidal Quantum Shells

本論文は、1,000個以上のコロイド量子殻における多光子放出を定量化するための、クロストーク抑制型SPADアレイ光子相関法を導入し、ビエキシトン放出効率のほぼガウス分布に近い分布を明らかにし、粒子輝度とのバッチ内相関が体積スケーリングのオージェ消光と一致することを確認するものである。

Tjom Arens, Dulanjan Harankahage, Divesh Nazar, Mikhail Zamkov, Freddy T. Rabouw2026-06-11🔬 physics.optics

Joint Approximate Diagonalization approach to Quasiparticle Self-Consistent $GW$ calculations

本論文は、全ダイナミカル自己エネルギーおよび全グリーン関数から導出された密度行列を利用することで、標準的なqsGWと同等の精度を実現しつつ、高レベルのCCSD(T)参照値とのより良好な一致を提供する、準粒子自己整合的GW計算のための同時近似対角化法を導入するものである。

Ivan Duchemin, Xavier Blase2026-06-10🔬 cond-mat.mtrl-sci

Melting point depression of charge density wave in 1T-TiSe2_2 due to size effects

1T-TiSe2_2ナノフレークを用いたin-situ極低温電子顕微鏡法により、本研究は、相関長の発散を遮断する有限サイズ効果によって、フレークサイズが100 nm未満に減少するにつれて電荷密度波の融解点が低下することを実証し、それによって、相関状態における電子相転移が古典的核生成理論に従うことを確認している。

Saif Siddique, Mehrdad T. Kiani, Omri Lesser, Stephen D. Funni, Nishkarsh Agarwal, Maya Gates, Miti Shah, William Millsaps, Suk Hyun Sung, Noah Schnitzer, Lopa Bhatt, David A. Muller, Robert Hovden, I (…)2026-06-10🔬 cond-mat.mtrl-sci