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。

Co2SeO3Cl2: Studies of Emerging Magnetoelectric Coupling in a Polar, Buckled Honeycomb Material

本研究は、極性を有するへこみハニカム構造を持つ磁性体 Co2SeO3Cl2 において、複数の磁気転移と残留スピン揺らぎ、および結晶対称性が保たれたままの第二高調波発生異常が観測されたことを報告し、磁気双極子と電気双極子の結合を可能にする新たな磁気電気材料の設計戦略を示したものである。

Faith O. Adeyemi, Xudong Huai, Mohamed Kandil, Pradip Karki, Wencan Jin, Thao T. Tran2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Analyzing coherent phonon mode-conversion in gradient superlattices with atomistic wave-packet simulations

本論文は、原子論的波動パケットシミュレーションを用いて、勾配超格子におけるコヒーレントフォノンのモード変換と伝送を解析し、長距離秩序の乱れが熱伝導率の制御において短距離秩序よりも重要であることを明らかにしました。

Evan Wallace Doe, Theodore Maranets, Yan Wang2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Giant Full-Space Anomalous Hall Effect Induced by Non-Coplanar Spin State in Mn-Rich Mn3Sn

第一原理計算により、Mn 3Sn における Mn 過剰添加が四スピン環交換相互作用を介して非共面スピン状態を誘起し、外部磁場やひずみなしに全空間で巨大な異常ホール伝導率を実現する新たなメカニズムを提案しています。

Yiming Liu, Xin Liu, Jiayao Zhu, Fengxian Ma, Li Ma, Dewei Zhao, Guoke Li, Congmian Zhen, Denglu Hou2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Research Paradigm of Materials Science Tetrahedra with Artificial Intelligence

この論文は、材料科学における従来の「構造・物性・加工・性能・特性評価」のテトラヘドロンという研究パラダイムを基盤とし、人工知能(AI)の統合を促進するために「物質・データ・モデル・ポテンシャル・エージェント」および「データ・アーキテクチャ・エンコーディング・最適化・推論」を要素とする 2 つの新たな研究パラダイムを提案し、AI 駆動型および AI 支援型研究の発展を促すための枠組みを論じています。

Shiyun Zhang, Yibo Yao, Haoquan Long, Dingwen Tao, Guangming Tan, Wei-Hua Wang, Yuan-Chao Hu2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Efficient Semi-Automated Material Microstructure Analysis Using Deep Learning: A Case Study in Additive Manufacturing

この論文は、深層学習と能動学習を組み合わせ、埋め込み空間からの最大最小ラテン超方格サンプリング(SMILE)戦略を採用することで、積層造形における材料微細構造のセグメンテーション精度を向上させつつ、手動アノテーションの作業量を約65%削減する半自動分析フレームワークを提案しています。

Sanjeev S. Navaratna, Nikhil Thawari, Gunashekhar Mari, Amritha V P, Murugaiyan Amirthalingam, Rohit Batra2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Generative Inverse Design of Cold Metals for Low-Power Electronics

この論文は、MatterGPT と SLICES 表現を活用した生成逆設計ワークフローにより、既存のデータベース検索を超えて低消費電力エレクトロニクス向けに 257 種類の新たな冷金属を特定し、その動的安定性と実用性を第一原理計算で実証したことを示しています。

Kedeng Wu, Yucheng Zhu, Yan Chen, Bizhu Zhang, Shuyu Liu, Xiaobin Deng, Yabei Wu, Liangliang Zhu, Hang Xiao2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

Non-isothermal flow of Al-, Co- and Cu-based alloys made in different spatial configurations or structural states: model and experimental study

この論文は、Al、Co、Cu 系合金の非等温流れ挙動に関する普遍的なモデルと実験的研究を提示し、そのモデルと実験結果の強い相関、ネック形成や波状変形における臨界厚さの計算、および多結晶・非晶質リボン試料の褶曲構造のフラクタル解析を通じて、塑性変形段階における構造的特徴を明らかにしています。

A. D. Berezner, V. A. Fedorov, N. S. Perov, J. C. Qiao, V. E. Gromov, M. Yu. Zadorozhnyy, G. V. Grigoriev2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci

The Python Simulations of Chemistry Framework: 10 years of an open-source quantum chemistry project

この論文は、2020 年の前回概説以降の 10 年間における、Python 基盤の量子化学フレームワーク「PySCF」の主要な進歩、新モジュールと手法、インフラの変遷、および性能ベンチマークをレビューするものである。

Qiming Sun, Matthew R Hermes, Xiaojie Wu, Huanchen Zhai, Xing Zhang, Abdelrahman M. Ahmed, Juan José Aucar, Oliver J. Backhouse, Samragni Banerjee, Peng Bao, Nikolay A. Bogdanov, Kyle Bystrom, Frédéri (…)2026-03-17🔬 physics

Evolution of Phonon Transport Across Structural Phase Transitions in MgAgSb

第一原理計算を用いた本研究は、MgAgSb の熱電特性における相転移に伴う格子熱伝導率の劇的な変化を、α相で卓越する波動性のトンネリング寄与と、β・γ相で支配的な四フォノン散乱による粒子性の抑制という、相依存性の異なる音子輸送メカニズムの観点から包括的に解明したものである。

Luman Shang, Yu Wu, Yufan Liu, Shuming Zeng, Gang Tang, Chenhan Liu2026-03-17🔬 cond-mat.mtrl-sci