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。

In situ elucidation of mechanisms governing crack transition to plasticity arrest

本研究は、in situ SEM-DIC および EBSD を用いて、冷間加工 AA-5052 におけるき裂進展停止が、き裂先端の丸みと粒界スケールを超えたプロセス領域の拡大を特徴とする、弾性支配から塑性支配へのエネルギー分配の測定可能な遷移によって支配されることを示す。

Abdalrhaman Koko, Bemin Sheen, Caitlin Green, Fionn Dunne2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci

Engineering the Magnetocaloric Effect in NdT4T_4B

本研究は、NdT4T_4B(TT = Fe, Co, Ni)という調整可能な強磁性カゴメ系における磁熱効果を調査し、三元相図を利用して広温度範囲(10–650 K)にわたって最大磁気エントロピー変化を達成し、多段冷却応用の可能性を示す特定の組成を設計するものである。

Kyle W. Fruhling, Enrique O. González Delgado, Siddharth Nandanwar, Xiaohan Yao, Zafer Turgut, Michael A. Susner, Fazel Tafti2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci

Reaction-Diffusion Driven Patterns in Immiscible Alloy Thin Films

本研究は、半解析的運動論モデルを実験データで検証することにより、異なる成長領域と粒界拡散メカニズムを明らかにし、事前にパターン化された Si 基板上での制御された薄膜 - 基板反応を通じて、不混和性 Ag-Cu 薄膜の微細構造を設計可能であることを実証した。

Vivek C. Peddiraju, Shourya Dutta-Gupta, Subhradeep Chatterjee2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci

Diffusive and hydrodynamic magnetotransport around a density perturbation in a two-dimensional electron gas

本論文は、強磁場中の二次元電子気体において、べき乗則の尾部を持つ密度擾乱が、その外部に指数関数的に抑制された電流の大きな「進入禁止」領域と回転したランダウア抵抗双極子を生み出し、これらの効果が電子粘性によってさらに変調されることを理論的に示す。

P. S. Parashar, M. M. Fogler2026-04-29🔬 cond-mat.mes-hall

SPARSE -- Efficient High-Resolution SEM Imaging of Rare Microstructural Features Across Large Areas by Selective Rescanning

本論文は、高速な初期走査と特定された関心領域の選択的再走査を組み合わせる二段階アプローチを採用することで、広範囲にわたる希少な微細構造特徴の高解像度SEM撮像における取得時間を大幅に短縮するオープンソースのPythonフレームワーク「SPARSE」を紹介する。

Tom Reclik, Jan Gerlach, Maximilian A. Wollenweber, Yannis P. Korkolis, Sandra Korte-Kerzel, Ulrich Kerzel2026-04-29🔬 physics.app-ph

Ultrafast Energy Absorption in Silicon Controlled by Two-Color Double Pulses

この理論的研究は、結晶性シリコンにおける超高速エネルギー吸収が、レーザー強度領域に応じて多光子間帯吸収からトンネル電離および帯内加速へと変化する最適な波長組み合わせと基礎的な励起メカニズムを備えた2色フェムト秒ダブルパルスによって精密に制御可能であることを示している。

Eiyu S. Gushiken, Mizuki Tani, Hiroki Katow, Kenichi L. Ishikawa2026-04-29✓ Author reviewed 🔬 cond-mat.mtrl-sci

Determination of the Fermi Energy of Diamond using Photoluminescence Spectral Analysis

本論文は、密度汎関数理論計算を活用して、光ルミネッセンス分光法による窒素空孔(NV)中心とケイ素空孔(SiV)中心の電荷状態の相対的分布を解析することで、さまざまな環境において高い空間分解能と時間分解能を達成するダイヤモンドのフェルミエネルギーを決定する方法を提示する。

Yifan Song, Sina Ilkhani, Leah Webb, Helen Highland, Shunki Nakamura, Stephen B. Cronin, Susumu Takahashi2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci

Electric-field control of hydrogen bonding via interfacial charge at atomic resolution

低温走査型トンネル顕微鏡と第一原理理論を用いて、研究者らは、界面電荷の再分配を通じて単層氷の水素結合ネットワークを外部電場によって決定論的に制御でき、濡れ状態と非濡れ状態の可逆的スイッチング、連続的な格子ひずみ、および集団的双極子反転を実現できることを実証した。

Nassar Doudin, Jian Jiang, Chun Tang, Xiao Cheng Zeng, Mohammed Th. Hassan2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci

Identifying strong correlation using only the Kohn-Sham density of one-electron states

本論文は、近縮退を解除しフェルミ準位における状態密度を低減することによって、Kohn-Sham 非相互作用系における対称性の破れが強い相関効果を定性的に説明し得ることを提案し、これにより標準的な DFT 内で強く相関した金属を記述可能とし、さらに強相関系と通常の相関系を区別するための相関パラメータ(Γ\Gamma)を導入するものである。

Daniel D. Rivera, Gustavo M. Dalpian, John P. Perdew2026-04-29🔬 cond-mat.mtrl-sci