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。

Localized Energy States Induced by Atomic-Level Interfacial Broadening in Heterostructures

この論文は、原子レベルの界面広がりがヘテロ構造に局在エネルギー準位を誘起し、2〜2.5 eV の範囲で新たな光吸収経路を生み出すことを理論的に予測し、超格子の厚さや周期を変化させた実験によってこれを検証したことを報告しています。

Anis Attiaoui, Gabriel Fettu, Samik Mukherjee, Matthias Bauer, Oussama Moutanabbir2026-04-01🔬 physics.optics

Time-dependent global sensitivity analysis of the Doyle-Fuller-Newman model

この論文は、リチウムイオン電池の Doyle-Fuller-Newman モデルの複雑な非線形性を扱い、時間依存する出力(電圧応答など)に対するパラメータ感度を評価するための新規グローバル感度分析フレームワークを提案し、駆動サイクルシミュレーションへの適用を通じて重要度の低いパラメータを特定する手法を示しています。

Elia Zonta, Ivana Jovanovic Buha, Michele Spinola, Christoph Weißinger, Hans-Joachim Bungartz, Andreas Jossen2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Accelerated Design of Mechanically Hard Magnetically Soft High-entropy Alloys via Multi-objective Bayesian Optimization

本研究では、機械的硬さと軟磁性を両立させる高エントロピー合金の設計課題に対し、アンサンブル代理モデルとモンテカルロ法を組み合わせた多目的ベイズ最適化フレームワークを適用し、両方の特性を同時に最適化するパレート最適組成を効率的に特定しました。

Mian Dai, Yixuan Zhang, Weijia He, Chen Shen, Xiaoqing Li, Stephan Schönecker, Liuliu Han, Ruiwen Xie, Tianhang Zhou, Hongbin Zhang2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Evaluation of Foundational Machine Learned Interatomic Potentials for Migration Barrier Predictions

本研究は、MACE-MP-0、Orb-v3、SevenNet、CHGNet、M3GNet の 5 つの基礎的機械学習間ポテンシャルを電池材料のイオン移動障壁予測にベンチマークし、その精度、高スループットスクリーニングへの有用性、および DFT-NEB 計算の加速における役割を評価したものである。

Achinthya Krishna Bheemaguli, Penghao Xiao, Gopalakrishnan Sai Gautam2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Effect of uniaxial compressive stress on polarization switching and domain wall formation in tetragonal phase BaTiO3 via machine learning potential

本研究では、機械学習ポテンシャルを用いて、BaTiO3 のテトラゴン相における一軸圧縮応力が分極反転とドメイン壁形成に与える影響を原子レベルで解明し、約 120 MPa の臨界応力以上で 90 度分極反転が生じ、応力増加に伴い残留分極や保磁力が低下し、80 MPa で二重ヒステリシスループが現れることを示しました。

Po-Yen Chen, Teruyasu Mizoguchi2026-04-01🔬 physics

Controlling Mixed Mo/MoS2_2 Domains on Si by Molecular Beam Epitaxy for the Hydrogen Evolution Reaction

本研究では、分子線エピタキシー法を用いてシリコン基板上に MoS2_2薄膜を成長させ、アニール温度や堆積サイクル数、Mo/S 比を制御することで、金属 Mo や硫黄空孔を伴う欠陥工学が施された構造を実現し、化学量論的な MoS2_2を凌ぐ水素発生反応性能を達成したことを報告しています。

Eunseo Jeon, Vincent Masika Peheliwa, Marie Hrůzová Kratochvílová, Tim Verhagen, Yong-Kul Lee2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Data-Driven Estimation of the interfacial Dzyaloshinskii-Moriya Interaction with Machine Learning

この論文は、磁気バブルドメインの画像から機械学習を用いて界面 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用を直接かつ高精度に推定する手法を開発し、ノイズや試料の不均一性に対する頑健性および訓練範囲外への汎化能力を実証したものである。

Davi Rodrigues, Andrea Meo, Ali Hasan, Edoardo Piccolo, Adriano Di Pietro, Alessandro Magni, Marco Madami, Giovanni Finocchio, Mario Carpentieri, Michaela Kuepferling, Vito Puliafito2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

First principles electric field gradients at A and B site cations across the NaRTiO4 Ruddlesden Popper series

本論文は、NaRTiO4 ラッデンス・ポッパー系列の第一原理計算を通じて、イオン半径に依存する構造変化と電子物性の進化を解明し、電気場勾配(EFG)テンソルの特性を指標として、NMR や PAC などの実験手法により争われている基底状態の対称性を特定するための道筋を示したものである。

L. F. Almeida, A. N. Cesário, P. A. Sousa, P. Rocha-Rodrigues, L. V. C. Assali, H. M. Petrilli, J. P. Araújo, A. M. L. Lopes2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Singing Materials: Initial experiments in applying sonification to phonon spectra

本論文は、材料の格子振動(フォノン)データを聴覚化(ソニフィケーション)する Python パッケージ「SingingMaterials」を開発し、ユーザー調査を通じて聴覚表現が材料特性の理解に有効な補完手段となり得ることを示した研究です。

Lucy Whalley, Rose Shepherd, Jorge Boehringer, Shelly Knotts, Paul Vickers, George Caselton, Christopher Harrison, Bennett Hogg, Daniel Ratliff, Carol Davenport, Antonio Portas2026-04-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Oxide-nitride heteroepitaxy for low-loss dielectrics in superconducting quantum circuits

本研究では、パルスレーザー堆積法で成長させた TiN/γ\gamma-Al2_2O3_3/TiN 異種エピタキシャル構造を用いて、超伝導量子回路向けの低損失誘電体として単結晶 γ\gamma-Al2_2O3_3 の内在的二準位系損失が極めて低いことを初めて実証し、その有効性を確立しました。

David A. Garcia-Wetten, Mitchell J. Walker, Peter G. Lim, André Vallières, Maria G. Jimenez-Guillermo, Miguel A. Alvarado, Dominic P. Goronzy, Anna Grassellino, Jens Koch, Vinayak P. Dravid, Mark C. H (…)2026-04-01⚛️ quant-ph