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。

Reconfigurable Superconducting Quantum Circuits Enabled by Micro-Scale Liquid-Metal Interconnects

本論文は、ガリウム系液体金属を用いたマイクロスケールインターコネクトにより、高品質なマイクロ波性能を維持しつつモジュールの非破壊交換を可能にする、再構成可能なモジュラー超伝導量子回路の実現を示したものである。

Zhancheng Yao, Nicholas E. Fuhr, Nicholas Russo, David W. Abraham, Kevin E. Smith, David J. Bishop2026-03-11⚛️ quant-ph

Ultralight High-Entropy Nanowire Scaffolds for Extreme-Temperature Functionality

本研究は、FeCoNiCrCu 高エントロピー合金ナノワイヤを多孔質テンプレートに電析・凍結鋳造して作製した、体積密度がバルク金属の 1% 未満でありながら 1000 K を超えるキュリー温度やチタン合金に匹敵する熱拡散率を有する超軽量高エントロピーナノワイヤ足場を開発し、極限環境下での機能性材料実現の可能性を示したものである。

Cameron S. Jorgensen, Corisa Kons, William Stallions, Austin C. Houston, Gerd Duscher, Dustin A. Gilbert2026-03-11🔬 cond-mat.mes-hall

Material-Property-Field-based Deep Neural Network in Hopfield Framework

この論文は、材料の物理的性質を対称性を厳密に遵守する解析的な場として表現する「材料物性場(MPF)」をホップフィールドネットワークのアーキテクチャと統合し、物理的解釈性と高精度な予測を両立する新しい深層学習フレームワーク「mPFDNN」を提案し、無機結晶から有機分子、水溶液に至る多様な物質系および物性に対してその有効性を検証したものである。

Yanxiao Hu, Ye Sheng, Caichao Ye, Wenxing Qian, Xiaoxin Xu, Yabei Wu, Jiong Yang, William A. Goddard III, Wenqing Zhang2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

DFT calculations of magnetocrystalline anisotropy energy with fixed spin moment

本論文は、異なる交換相関ポテンシャルを用いた場合の磁気結晶異方性エネルギー(MAE)の計算結果の矛盾を、固定スピンモーメント法(FR-FSM)を用いることで統合し、永久磁石の設計や合金添加の最適化に有用な枠組みを提示しています。

Justyn Snarski-Adamski (Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences, Poznan, Poland), Joanna Marciniak (Institute of Molecular Physics, Polish Academy of Sciences, Poznan, Poland, Uppsa (…)2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Bulk magnetic properties of distorted square lattice compounds M'-LnTaO4 (Ln = Tb, Dy, Ho, Er)

この論文は、歪んだ正方格子構造を持つモノクリン系ランタニドタンタレート M'-LnTaO4(Ln = Tb, Dy, Ho, Er)のバルク磁性を調査し、粉末中性子回折や比熱測定を通じて Tb 化合物における 2.1 K 以下の反強磁性秩序や Er 化合物におけるクラーマース二重項基底状態の存在などを明らかにしたものである。

Nicola D. Kelly, Ivan da Silva, Siân E. Dutton2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Magneto-optical Response of 5-SL MnBi2_2Te4_4 in Spin-Flip States

本論文は、第一原理計算と結合ディラックコーンモデルを用いて、MnBi2_2Te4_4 5 層薄膜の層間スピン配向がトポロジカルな性質や磁気光学応答を決定し、スピン反転状態においてトポロジカル絶縁体と自明絶縁体の間を切り替えることができることを明らかにした。

Shahid Sattar, Roman Stepanov, A. H. MacDonald, C. M. Canali2026-03-11🔬 cond-mat.mes-hall

Comprehensive structural and optical analysis of differently oriented Yb-implanted β\beta-Ga2_2O3_3

本論文は、Yb イオン注入による結晶構造の損傷と光学応答を、HRXRD、RBS/c、ラマン分光、PL 分光などの手法を用いて (001)、(010)、(-201) 方位のβ-Ga2_2O3_3単結晶間で比較検討し、(010) 方位が最も欠陥濃度が低く圧縮応力を示す一方で、他の方位で形成されやすい特定の延伸欠陥が Yb3+^{3+}イオンの発光を促進することを明らかにしたものである。

Joanna Matulewicz, Renata Ratajczak, Mahwish Sarwar, Ewa Grzanka, Vitalii Ivanov, Damian Kalita, Cyprian Mieszczynski, Przemyslaw Jozwik, Slawomir Prucnal, Ulrich Kentsch, Rene Heller, Elzbieta Guziew (…)2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Nonlinear Hall Effect in Metal-Organic Frameworks

本論文は、金属有機構造体(MOF)を非線形ホール効果を実現する汎用的なプラットフォームとして提案し、第一原理計算と対称性解析に基づき、バンド構造の設計やドーピングを通じてベリー曲率物理を制御可能であることを示しています。

Sarbajit Mazumdar, Jagadish N S, Awadhesh Narayan, Giorgio Sangiovanni, Ronny Thomale, Arka Bandyopadhyay2026-03-11🔬 cond-mat.mes-hall

Pressure-Stabilized MnSb2_2 with Complex Incommensurate Magnetic Order

本研究は、高圧合成により安定化された marcasite 型 MnSb2_2単結晶の磁気特性を解明し、220 K 以下の複雑な非整合スピン密度波秩序と温度依存性を示すユニークな磁気基底状態を初めて報告したものである。

Mingyu Xu, Matt Boswell, Qing-Ping Din, Peng Cheng, Aashish Sapkota, Qiang Zhang, Danielle Yahne, Sergey. L. Bud'ko, Yuji Furukawa, Paul. C. Canfield, Raquel A. Ribeiro, Weiwei Xie2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci

Pressure-Induced Structural and Magnetic Evolution in Layered Antiferromagnet YbMn2_2Sb2_2

この論文は、圧力印加により YbMn2_2Sb2_2が 3.5 GPa 付近で結晶構造相転移を起こし、5 GPa 以上で半導体から金属へと転移するとともに、対をなす Mn スピンの反平行相関を伴う非対称な磁気状態が安定化されることを、構造・磁性・電子状態の総合的な解析と第一原理計算によって明らかにしたものである。

Mingyu Xu, Matt Boswell, Aya Rutherford, Cheng Peng, Ying Zhou, Shuyang Wang, Zhaorong Yang, Antonio M. dos Santos, Haidong Zhou, Weiwei Xie2026-03-11🔬 cond-mat.mtrl-sci