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。

Growth driven phase transitions in Zinc Oxide nanoparticles through machine-learning assisted simulations

本論文は、機械学習支援シミュレーションを用いて、亜鉛酸化物ナノ粒子の原子積層成長過程において、熱力学的に安定な体心正方晶構造からより安定なワルツ鉱構造への相転移が、極性面の補償を伴うイオン再配列によって誘発されることを明らかにしたものである。

Quentin Gromoff, Magali Benoit, Jacek Goniakowski, Carlos R. Salazar, Julien Lam2026-04-14🔬 cond-mat.mes-hall

Tunable Carrier Dynamics in Carbide Antiperovskites via A-Site Cation Substitution

この論文は、第一原理計算と非断熱分子動力学シミュレーションを用いて、A サイトの陽イオン置換(Ca から Sr へ)が格子揺らぎや非断熱結合、電子コヒーレンスに与える影響を通じて、カルバイド反ペロブスカイトのキャリア寿命を劇的に制御できることを実証したものである。

Sanchi Monga, Saswata Bhattacharya2026-04-14🔬 cond-mat.mtrl-sci

Colossal low-field negative magnetoresistance in CaAl2_{2}Si2_{2}-type diluted magnetic semiconductors (Ba,K)(Cd,Mn)2_{2}As2_{2}

この論文は、K 置換による正孔導入と Mn 置換による局所磁気モーメントの付与により、強磁性を示し、特に Mn 濃度が高い組成で低温・低磁場条件下において約 -100% に達する巨大な負の磁気抵抗効果を示す、CaAl2_2Si2_2型希薄磁性半導体 (Ba,K)(Cd,Mn)2_2As2_2の磁気的および磁気輸送特性を報告しています。

Bijuan Chen, Zheng Deng, Changqing Jin2026-04-14🔬 physics.app-ph

A critical assessment of bonding descriptors for predicting materials properties

本論文は、13,000 種類の物質を含む大規模な量子化学結合データベースを活用して新たな結合記述子を開発し、機械学習モデルに組み込むことで弾性や熱伝導率などの物性予測精度を向上させ、記号回帰を通じて直感的な物性式を導出可能であることを示しています。

Aakash Ashok Naik, Nidal Dhamrait, Katharina Ueltzen, Christina Ertural, Philipp Benner, Gian-Marco Rignanese, Janine George2026-04-14🔬 cond-mat.mtrl-sci

Dual Quantum Geometric Tensors and Local Topological Invariant

本論文は、ゼマン量子幾何テンソルがエルミート性を失い、通常の量子幾何構造とは異なる異常セクター(虚数対称メトリックと実数反対称曲率)を有することを示し、2 次元ディラック系における局所トポロジーを曲率とフラックスの言葉で記述するとともに、ギロトロピック伝導度や運動学的磁気電気応答などの輸送現象を通じて実験的に検出可能な新たな枠組みを確立したものである。

Rongjie Cui, Longjun Xiang, Fuming Xu, Jian Wang2026-04-14⚛️ quant-ph