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。

Machine-learning Guided Search for Phonon-mediated Superconductivity in Boron and Carbon Compounds

この論文は、機械学習と第一原理計算を反復的に組み合わせ、動的安定性だけでなく虚数フォノンモードを伴う不安定構造も考慮した新しいワークフローを開発し、ホウ素・炭素化合物の中から Ca5_5B3_3N6_6(35 K)など有望な超伝導体を見出したことを報告しています。

Niraj K. Nepal, Lin-Lin Wang2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

Tunable chiral and nematic states in the triple-Q antiferromagnet Co1/3_{1/3}TaS2_2

本論文は、偏光光学手法である磁気円二色性(MCD)と磁気線二色性(MLD)を用いて、三角格子反強磁性体 Co1/3_{1/3}TaS2_2 において、三重 Q 状態が持つスピンカイラリティとネマティシティーの共存や転移を空間分解能で解明し、複雑な多 Q 磁気状態の特性評価における偏光光学技術の有効性を示したものである。

Erik Kirstein, Pyeongjae Park, Woonghee Cho, Cristian D. Batista, Je-Geun Park, Scott A. Crooker2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

A Universal Chern Model on Arbitrary Triangulations

任意の三角分割された閉曲面において、頂点・辺・面への単一モード共振器を配置し、双対写像に基づくホッピング項を導入することで、無限細分化の極限で非自明なチャーン数を持つトポロジカルなスペクトルギャップを実現する普遍モデルを提案し、数値シミュレーションとメタ物質による実装を通じて実世界物体への応用可能性を示しました。

Nigel Higson, Emil Prodan2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

Evaluation of Structural Properties and Defect Energetics in Alx_xGa1x_{1-x}N Alloys

本論文は、機械学習間原子ポテンシャルを用いて AlGaN 合金の構造特性と欠陥形成・移動エネルギーを評価し、合金組成が窒素欠陥のエネルギーに敏感な影響を与える一方、ガリウムやアルミニウム空孔の移動エネルギーには比較的少ない影響しか及ぼさないことを明らかにした。

Farshid Reza, Beihan Chen, Miaomiao Jin2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mode selectivity in electron promoted vibrational relaxation of chemisorbed hydrogen on molybdenum and tungsten surfaces

この論文は、モリブデンおよびタングステン表面上の化学吸着水素の振動モードにおける電子 - 格子結合を第一原理計算で解析し、実験結果との一致やカバレッジ依存性を明らかにするとともに、高密度な水素吸着条件下では電子 - 正孔対励起以外のエネルギー散逸経路が重要になる可能性を示唆しています。

Nils Hertl, Connor L. Box, Reinhard J. Maurer2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

Spin-wave emission with current-controlled frequency by a PMA-based spin-Hall oscillator

垂直磁異方性を有する低減衰ガリウム置換イットリウム・鉄・ガーネット(Ga:YIG)を用いたスピンホール発振器により、電流制御可能な周波数で 10μm 以上伝播するスピン波を放射し、その 2 モード競合と単一モード遷移をマイクロフォーカス・ブリルアン散乱分光法およびミクロ磁気シミュレーションで実証した。

Moritz Bechberger, David Breitbach, Abbas Koujok, Björn Heinz, Carsten Dubs, Abbass Hamadeh, Philipp Pirro2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

MolCrystalFlow: Molecular Crystal Structure Prediction via Flow Matching

MolCrystalFlow は、分子を剛体として扱い、格子行列・分子の向き・重心位置をネイティブなリーマン多様体上で学習するフローマッチングに基づく生成モデルであり、複雑な分子結晶構造予測の課題を解決し、機械学習ポテンシャルとの統合を通じてデータ駆動型の結晶発見を加速します。

Cheng Zeng, Harry W. Sullivan, Thomas Egg, Maya M. Martirossyan, Philipp Höllmer, Jirui Jin, Richard G. Hennig, Adrian Roitberg, Stefano Martiniani, Ellad B. Tadmor, Mingjie Liu2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

First-principles Newns-Anderson Hamiltonian Construction for Chemisorbed Hydrogen at Metal Surfaces

本論文は、Kohn-Sham 密度汎関数理論から得られたハミルトニアン行列に射影演算子による対角化を適用する第一原理アプローチにより、Al、Cu、Pt の (111) 面への水素吸着に対するニューンス・アンダーソンハミルトニアンを構築し、その有効性と広帯域近似の適用限界を明らかにしたものである。

Nils Hertl, Zsuszanna Koczor-Benda, Reinhard J. Maurer2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci

Active Learning for Tractable and Reproducible Pulsed Laser Deposition

この論文は、ガウス過程ベイズ最適化に基づく能動的学習フレームワークを用いることで、複雑な酸化物である LaVO₃ のパルスレーザー堆積(PLD)成長における最適条件を効率的に特定し、薄膜の再現性と物性を向上させるとともに、非平衡成長過程における欠陥形成メカニズムに関する物理的洞察を得ることを示しています。

Jackson S. Bentley, Christopher Rouleau, Ilia N. Ivanov, T. Zac Ward, Jiaqiang Yan, Anghea Dolisca, Rob G. Moore, Gyula Eres, Richard F. Haglund, Sumner B. Harris, Matthew Brahlek2026-03-09🔬 cond-mat.mtrl-sci