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

AtomWorld: A Benchmark for Evaluating Spatial Reasoning in Large Language Models on Crystalline Materials

本論文は、結晶性材料構造の修正を評価するベンチマーク「AtomWorld」を導入し、Claude Opus 4.6 のようなモデルは基本的なタスクでは良好に機能するものの、複雑な空間推論においてはその成功率が著しく低下することを明らかにし、これらは自律エージェントよりも科学的コパイロットとして適していることを示唆している。

Taoyuze Lv, Alexander Chen, Fengyu Xie, Chu Wu, Jeffrey Meng, Dongzhan Zhou, Yingheng Wang, Bram Hoex, Zhicheng Zhong, T (…)2026-05-29
🔬 materials science

Multimode magnon-phonon cavity driven by symmetry-locked strain fields

本論文は、エピタキシャルLa0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3ヘテロ構造における構造ドメインによって誘起される異方的局所ひずみが、結晶軸に対して分裂したマグノン分枝を決定論的に固定し、空間的不均一性にもかかわらず、堅牢なマルチモードマグノン・フォノン混合および変換を可能にすることを示す。

Chunli Tang, Yujie Zhu, Dayne Sasaki, Jiaxuan Wu, Yuzan Xiong, Harshil Goyal, Masoud Mahjouri-Samani, Mark Adams, Xiang (…)2026-05-29
🔬 materials science

MiAD: Mirage Atom Diffusion for De Novo Crystal Generation

本論文は、生成中に原子数を動的に変更する新たな「蜃気楼注入」技術を活用する等変な結合拡散モデルであるMiADを紹介し、それにより既存の最先端手法と比較して安定性、独自性、新規性を備えた結晶材料の発見を大幅に向上させる。

Andrey Okhotin, Maksim Nakhodnov, Nikita Kazeev, Mikhail Lazarev, Andrey E Ustyuzhanin, Dmitry Vetrov2026-05-29
🔬 materials science

Discovery and recovery of crystalline materials with property-conditioned transformers

本論文は、結晶性材料の堅牢な逆設計を可能にする連続的な物性表現をトランスフォーマーの注意機構に直接統合する条件付き自己回帰フレームワークである CrystaLLM-{\pi} を紹介し、X 線回折パターンからの構造復元と、目標とするバンドギャップを有する新規かつ安定した光電変換材料候補の生成の両方においてその能力を成功裏に実証している。

Cyprien Bone, Matthew Walker, Bradley A. A. Martin, Kuangdai Leng, Luis M. Antunes, Ricardo Grau-Crespo, Amil Aligayev (…)2026-05-29
🔬 materials science

Peridynamic modeling of the crack velocity dependence via an incubation time fracture criterion

本研究は、ホマライト100に関するラヴィ・チャンダールとナウスの実験をモデル化するために、孵化時間破壊基準を備えたペリダイナミックアプローチを採用し、一定のき裂速度におけるモードI応力拡大係数の変動およびより高い速度におけるマイクロ分枝の発生が、動的破壊におけるき裂速度依存性の本質に関する新たな洞察をもたらすことを明らかにした。

M. Ignatev, P. Weißgraeber, E. Oterkus, L. Radtke2026-05-29
🔬 materials science

Revealing Short- and Long-range Li-ion diffusion in Li2_2MnO3_3 from finite-temperature dynamical mean field theory

有限温度動的平均場理論とDFT+UUおよびネジド・エラスティック・バンド計算を組み合わせることで、本研究は、動的相関が常磁性Li2_2MnO3_3におけるリチウムイオンの移動障壁を著しく低下させることを明らかにし、外因性の不秩序やクラスター状空孔を必要とすることなく、短距離および長距離の輸送活性化エネルギーの両方に対する統一的な説明を提供する。

Alex Taekyung Lee, Kristin A. Persson, Anh T. Ngo2026-05-29
🔬 applied physics

Observation of Orbit-Orbit Torques: Highly Efficient Torques on Orbital Moments Induced by Orbital Currents

本研究は、クロムにおける軌道ホール効果によって生成された軌道電流が、テルビウムへ効率的に注入され、減衰類似効率が約 3.66 の極めて効果的な軌道 - 軌道トルク(OOT)を誘起し、軌道電子工学における軌道磁化の制御に向けた有望な道筋を提供することを示している。

Hongyu Chen, Han Yan, Xiaorong Zhou, Xiaoning Wang, Ziang Meng, Li Liu, Guojian Zhao, Zhiyuan Duan, Sixu Jiang, Jingyu L (…)2026-05-29
🔬 materials science

Geometry-based Discovery of Calcium Battery Cathodes Accelerated by Foundational Machine-Learned Models

本研究は幾何学的記述子と基礎的な機械学習モデルを用いてMaterials Projectデータベースをスクリーニングし、低移動障壁と安定した充電状態を有する特定の材料を含む37の有望なカルシウム電池カソード候補を特定することに成功し、これにより新規エネルギー貯蔵材料の発見を加速するための転用可能なワークフローを確立した。

Dereje Bekele Tekliye, Achinthya Krishna Bheemaguli, Gopalakrishnan Sai Gautam2026-05-29
🔬 condensed matter

Strongly-coupled hybrid lattice-plasmons in layered cuprates

Nd2-xCexCuO4 に対する共鳴非弾性 X 線散乱を用いることで、本研究は集団電荷励起が音響プラズモンからギャップを有するハイブリッドモード、そして最終的に半充填状態における 139 meV の励起へと連続的に進化することを明らかにし、格子自由度への強い結合が電子ドープ銅酸化物におけるモット転移を跨ぐ電荷ダイナミクスを統一的に説明することを示している。

Ke-Jun Xu, Nathan Giles-Donovan, Stefano Agrestini, Jaewon Choi, Mirian Garcia-Fernandez, Kejin Zhou, Junfeng He, Costel (…)2026-05-29