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。

Non-Hermitian reshaping of high-order Landau modes

この論文は、非エルミート電気回路プラットフォームを用いて、非対称結合による虚数運動量、不均一結合による擬似磁場、およびオンサイトポテンシャルの勾配による擬似電場を同時に実現し、高次ランダウモードの空間分布を制御して多周波数単一ピーク局在を直接観測する手法を提案・実証したものである。

Zhihao Wang, Jie Jiang, Yanji Zheng, Wen Zhao, Chenyang Wang, Zhiwei Guo, Yong-Chun Liu, Shuang Zhang, Cuicui Lu2026-04-16🔬 physics.optics

Step Bunching and Meandering as Common Growth Modes: A Discrete Model and a Continuum Description

本論文は、ステップの集束と蛇行という一見矛盾する不安定性が共存する現象を、離散モデル(VicCA)と連続モデル(PDE)の両方から解析し、適切なポテンシャルエネルギー地形を導入することで両モデルをパラメータレベルで統合し、多様な表面パターンの形成メカニズムを解明したものである。

Vassil Ivanov, Vesselin Tonchev, Marta A. Chabowska, Hristina Popova, Magdalena A. Załuska-Kotur2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

On phase separation and crystallization of Ge-rich GeSbTe alloys from atomistic simulations with a machine learning interatomic potential

この論文は、相変化メモリ向けに開発された機械学習ポテンシャルを用いた原子規模シミュレーションにより、Ge 豊富な GeSbTe 合金がメモリ動作条件下で熱力学的平衡状態とは異なるメタ安定な結晶相へと転移する動的過程を解明したことを報告しています。

Omar Abou El Kheir, Dario Baratella, Marco Bernasconi2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Giant Room-Temperature Third-Order Electrical Transport in a Thin-Film Altermagnet Candidate

RuO2 薄膜におけるアルターマグネティズムが、自発的な時間反転対称性の破れと半格子並進対称性の破れを通じて、量子幾何学的効果に起因する巨大な室温第三-order 電気輸送応答(特に第三-order ホール効果)を誘起し、ネルベクトルの検出や量子電子・スピントロニクスデバイスへの応用可能性を示した。

Hongyu Chen, Peixin Qin, Ziang Meng, Guojian Zhao, Kai Chen, Chuanying Xi, Xiaoning Wang, Li Liu, Zhiyuan Duan, Sixu Jiang, Jingyu Li, Xiaoyang Tan, Jinghua Liu, Jianfeng Wang, Huiying Liu, Chengbao J (…)2026-04-16🔬 physics.app-ph

Twistoptics in Planar Heterostructures with an Arbitrary Number of Rotated 3D Thin Layers and 2D Conductive Sheets

本論文は、回転された任意数の 3 次元薄膜と 2 次元導電性シートからなる平面ヘテロ構造における偏極子の伝播を記述する一般的な解析モデルを提案し、ねじれ光学の理論的基盤を確立するとともに、その実用的な応用を促進するための数値スクリプトを公開したものである。

Christian Lanza, José Álvarez-Cuervo, Kirill V. Voronin, Gonzalo Álvarez-Pérez, Aitana Tarazaga Martín-Luengo, Javier Martín-Sánchez, Alexey Y. Nikitin, Pablo Alonso-González2026-04-16🔬 physics.optics

Magnetic Microscopy of Skyrmions in Magnetic Thin Films with Chiral Overlayers

この論文は、広視野窒素空孔(NV)磁気顕微鏡を用いてキラル分子で機能化された磁性薄膜中のスキルミオンを直接イメージングし、その直径や間隔、形状がキラル分子の光学異性体や磁場の極性に依存して変化することを示すことで、分子レベルでのトポロジカルスピンテクスチャの制御可能性を実証したものである。

Buddhika Hondamuni, Théo Balland, Fabian Kammerbauer, Ashish Moharana, Bindu, Amandeep Singh, Meital Ozeri, Shira Yochelis, Yossi Paltiel, Omkar Dhungel, Zeeshawn Kazi, Kai-Mei C. Fu, Hideyuki Watana (…)2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Symmetry-protected coexistence of a nodal surface and multiple types of Weyl fermions in P63P6_3-B30\text{B}_{30}

この論文は、スピン軌道相互作用が極めて小さいホウ素 allotrope P63P6_3-B30\text{B}_{30} が、対称性によって保護された 2 次元ノード面と、多様なチャリティーを持つ 0 次元ワイルフェルミオン(ダブル、Type-I、Type-II)を同時に実現する理想的なトポロジカル半金属であることを、第一原理計算と対称性解析を通じて示したものである。

Xiao-Jing Gao, Yanfeng Ge, Yan Gao2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Twist-engineering of a robust Quantum Spin Hall phase in β\beta-/flat bismuthene bilayer from first principles

第一原理計算により、30 度のねじれ角度で積層されたビスマス二層構造において、層間軌道混成と強いスピン軌道相互作用の相乗効果により、単層では見られないラシュバ型スピン分裂を伴う強固な量子スピンホール相が実現され、さらに Sb 置換によるバンドギャップ制御が可能であることが示されました。

Umberto Pelliccia, Alberto M. Ruiz, Diego López-Alcalá, Gonzalo Abellán, Rafael Gonzalez-Hernandez, José J. Baldoví2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci

Natural Language Embeddings of Synthesis and Testing conditions Enhance Glass Dissolution Prediction

この論文は、ガラスの合成および試験条件を自然言語埋め込みとして取り込むことで、従来の機械学習モデルを上回るガラス溶解速度の予測精度を達成し、訓練データに存在しない化学元素を含む未知のガラス組成に対しても汎化可能なモデルを開発したことを報告しています。

Sajid Mannan, K. Sidharth Nambudiripad, Indrajeet Mandal, Nitya Nand Gosvami, N. M. Anoop Krishnan2026-04-16🔬 cond-mat.mtrl-sci