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。

🔬 materials science

On Surrogate Modeling of Static Response of AM Short-Fiber Thermoplastics Using Graph Neural Networks

本論文は、微細構造のトポロジーと損傷の進展をエンコードすることにより、アディティブ・マニュファクチャリングによる短繊維熱可塑性複合材料の非線形な機械的挙動を正確かつ効率的に予測する、物理学に基づいたハイブリッドなグラフニューラルネットワーク・長短期記憶(GNN-LSTM)サロゲートモデルを提案し、それによってデジタルツイン開発における従来の有限要素解析の計算上の限界を克服するものである。

Pharindra Pathak (Auburn University, Oakridge National Lab, NASA Glenn Research Center, Auburn University, Auburn Univer (…)2026-06-30
🔬 optics

Peculiarities Of High-Speed Dynamics Of Two-Photon Absorption In Si Nanowire Waveguides

本論文は、3つの高速測定技術を用いることで、非線形光吸収、電子励起、および自由キャリア生成の間に重大な相違があることを明らかにし、シリコンナノワイヤ導波路における二光子吸収の従来モデルに異を唱えるものであり、これは、励起されたほとんどの電子が長寿命の自由キャリアに寄与することなく急速に再結合するという、複雑で多経路的なダイナミクスを示唆している。

Vadym Zayets, Siim Heinsalu, Akihiro Noriki2026-06-30
🔬 materials science

Real-space identification of distinct magnetic configurations in a candidate d-wave altermagnet

本研究は、スピン偏極走査型トンネル顕微鏡および磁場依存的な準粒子干渉イメージングを用いることで、C型およびG型の磁気構成が共存していることを特定し、実空間の磁気秩序と運動量空間の電子的な特徴との間の直接的な関連性を確立することにより、d波アルター磁性体の候補であるKV2Se2Oにおける運動量依存のスピン分裂の磁気的な起源を解明する。

Jin-Cheng Gu, Mingzhe Hu, Ziyin Song, Lihan Wang, Lihong Wang, Junming Zhang, Jiali Zhao, Hang Li, Shifeng Jin, Xin-Ding (…)2026-06-30
🔬 materials science

Geometric Algebra Meets Cartesian Tensors: Higher-Order Equivariance for Interatomic Potentials

本論文では、マルチベクターを対称・無跡テンソル・トラックと結合させることにより、標準的なCl(3,0)\mathrm{Cl}(3,0)幾何代数モデルの方向性の不正確さを克服し、クレブシュ・ゴルダン係数やウィグナーDD行列に依存することなく、分子および触媒ベンチマークにおいて力の方向およびエネルギー予測における最先端の性能を達成する新しい原子間ポテンシャルであるCliffordSTFを導入する。

Can Polat, Erchin Serpedin, Mustafa Kurban, Hasan Kurban2026-06-30
🔬 atomic physics

STEMGym: Benchmarking Sequential Decision-Making under Dose Budgets in Autonomous Electron Microscopy

本論文は、自律型走査透過電子顕微鏡において、高度な適応型ナビゲーション戦略を採用することよりも知覚パイプラインを最適化することの方が大幅に高い線量効率をもたらすことを示すベンチマークであるSTEMGymを導入し、それによって機械学習の取り組みをどこに優先させるべきかという視点を再構築するものである。

Can Polat, Erchin Serpedin, Mustafa Kurban, Hasan Kurban2026-06-30
🔬 mesoscale physics

Length--Velocity Gauge Equivalence of Quantum Geometric Nonlinear Conductivity

本論文は、ゲージ一貫性のある密度行列理論を確立することにより、固有の二次直流非線形導電率に関する概念的な曖昧さを解決し、長さゲージと速度ゲージの等価性を証明し、断熱応答がバンド正規化された量子計量によって決定される純粋なフェルミ面量子幾何学的寄与であり、完全なギャップを持つ絶縁体では消失することを実証するものである。

Shakeel Ahmad, Fei Xue2026-06-30
🔬 materials science

Field-induced topological Hall effect and butterfly-shaped magnetoresistance in the centrosymmetric antiferromagnet EuAuAs

本研究は、中心対称性を有する反強磁性体EuAuAsが、有限のスカラー・スピン・カイラリティおよび磁気ドメインの進化に起因する、磁場誘起トポロジカル・ホール効果およびバタフライ型の磁気抵抗を示すことを明らかにしている。

Yu Zhang, Junfa Lin, Huan Wang, Kun Han, Yiting Wang, Xue Dong, Zhenfeng Guan, Shengdi Xi, Tian-Long Xia2026-06-30
🔬 materials science

Consistent transition model for Bi0.5Na0.5TiO3 from temperature-dependent structural and electrical properties

本研究は、構造および電気的特性評価技術を統合することで、Bi0.5Na0.5TiO3の相進化に関する相反する解釈を解決し、統一的な転移モデルを確立するものであり、それによって高性能な鉛フリー蓄電材料の開発に向けた基礎を提供する。

Thomas Fourgassie (Laboratoire GREMAN UMR7347, University of Tours, Tours, France, Université Paris-Saclay, CentraleSupé (…)2026-06-30
🔬 materials science

Atompack: A Storage and Distribution Layer for Read-Heavy Atomistic ML Training Datasets

本論文は、読み取り重視の原子論的機械学習トレーニングに最適化された、アペンド指向のストレージフォーマットおよび配信レイヤーであるAtompackを紹介しており、これは既存のASE、LMDB、HDF5といったベースラインを大幅に上回る、より高速なシャッフル読み取りスループットと大幅に小型化されたデータセットアーティファクトを実現している。

Ali Ramlaoui, Daniel T. Speckhard, Sagar Pal, Fragkiskos D. Malliaros, Alexandre Duval, Victor Schmidt2026-06-30