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

QT-Net: Rethinking Evaluation of AI Models in Atomic Chemical Space

本論文は、SOAP 記述子に基づく原理的な分布外評価プロトコルを通じて評価された回転拡張型グラフニューラルネットワーク QT-Net を紹介し、電子分布や多重極モーメントなどの原子特性の推論が、分子特性予測の改善と基底状態双極子モーメントの正確な復元をもたらすことを示している。

Pablo Martínez Crespo, Stefano Ribes, Martin Rahm, Richard Beckmann, Robert S. Jordan, Marisa Gliege, Santiago Miret, Vi (…)2026-05-12
🔬 materials science

Rare-Earth-Tuned Evolution from d- to f-Orbital Dominance and Giant Anomalous Hall Effect in Topological RGaGe (R = Ce, Pr, Nd) Semimetals

本研究は、非中心対称な希土類ゲルマニド RGaGe(R = Ce、Pr、Nd)を d 軌道から f 軌道優位なトポロジーへの進化を探求するための調整可能なプラットフォームとして確立し、磁気秩序と結合した頑強なワイル半金属状態に起因する巨大な本質的異常ホール効果を実証する。

Zhian Xu, Jian Yuan, Ze Yan, Xia Wang, Na Yu, Shihao Zhang, Yanfeng Guo2026-05-12
🔬 materials science

Data-driven body-centered cubic phase prediction in cobalt free high-entropy alloys

本研究は、生成敵対ネットワークに基づくデータ拡張によって強化された機械学習を用いてコバルトフリー高エントロピー合金における体心立方相の安定性を予測することに成功し、混合エンタルピーと原子半径差を84%の精度で鍵となる記述子として同定した。

Xuliang Luo, Yulin Li, Tero Mäkinen, Silvia Bonfanti, Wenyi Huo, Mikko J. Alava2026-05-12
🔬 materials science

Oxygen vacancies beyond the dilute limit in doped CaMnO3 perovskites and implications for screening materials in thermochemical applications

本論文は、ドープされた CaMnO3 における有限の空孔濃度と配位エントロピーを考慮することが、平衡酸素化学量論の予測およびハイスループット材料発見の指針として、より正確かつ実験と整合性の取れた枠組みを提供することを示すことにより、ペロブスカイト型熱化学材料のスクリーニングにおける単一の酸素空孔形成エネルギーの従来の使用法に挑戦するものである。

Harender S. Dhattarwal, Colin M. Hylton-Farrington, Ian G. McKendry, Christopher Abram, Richard C. Remsing2026-05-12
🔬 materials science

Micro-environment of the Eu interstitial in β\beta-SiAlON:Eu2+^{2+} green phosphor

第一原理計算とモンテカルロ探索を用いて、本研究はβ\beta-SiAlON 蛍光体における Eu2+^{2+}の原子スケール構造を解明し、材料の弱い電子 - 格子結合、明確に分離された振動子ピーク、および Al/O 濃度の増加に伴う発光の赤方偏移を説明する平面状の Eu-N9_9配位モデルを確認した。

Julien Bouquiaux, Samuel Poncé, Yongchao Jia, Masayoshi Mikami, Xavier Gonze2026-05-12
🔬 materials science

Sign of the Gap Temperature Dependence in CsPb(Br,Cl)3 Nanocrystals Determined by Cs-Rattler Mediated Electron-Phonon Coupling

本研究は、40% 以上の塩素濃度で生じるバンドギャップの温度依存性における符号反転が、同期した八面体傾きとセシウムのラッティングを伴う固有の電子 - 格子結合メカニズムによってのみ駆動されることを実証することにより、CsPb(Br,Cl)3 ナノ結晶における長年の謎を解決した。

S. Fasahat, N. Fiuza-Maneiro, B. Schäfer, K. Xu, S. Gómez-Graña, M. I. Alonso, L. Polavarapu, A. R. Goñi2026-05-11
🔬 materials science

First-principles simulation of spin diffusion in static solids using dynamic mean-field theory

本論文は、スピン動的平均場理論(spinDMFT)が静的な無秩序固体におけるスペクトルスピン拡散およびゼロ量子線形をシミュレートする効率的かつ高精度な手法であることを示し、厳密な総当たり計算が実行不可能なテスト物質の実験データと見事に一致することを明らかにしている。

Timo Gräßer, Götz S. Uhrig, Matthias Ernst2026-05-11
🔬 materials science

Operando study of the evolution of peritectic structures in metal solidification by quasi-simultaneous synchrotron X-ray diffraction and tomography

Al-Mn 合金の凝固を解析するために準同時シンクロトロン X 線回折およびトモグラフィーを採用することで、本研究は包晶構造の核生成および共成長ダイナミクスを解明し、Mn 濃化拡散層が相転移を支配する仕組みと、冷却速度を調整することで欠陥形成および形態遷移を制御できることを明らかにする。

Kang Xiang, Yueyuan Wang, Shi Huang, Hongyuan Song, Alberto Leonardi, Peter Garland, Sharif Ahmed, Michał M. Kłosowski (…)2026-05-11
🔬 materials science

Recent Progress in Ultrafast Dynamics of Transition-Metal Compounds Studied by Time-Resolved X-ray Techniques

本レビューは、遷移金属化合物における超高速電荷、スピン、軌道、および格子ダイナミクスを元素および運動量特異的に探査することを可能にするXFELや卓上型HHG源を利用した時間分解X線技術の最近の進歩を総括する。

Hiroki Wadati, Kohei Yamamoto, Kohei Yamagami2026-05-11✓ Author reviewed
🔬 materials science

Competing phases and domain structures of ferroelectric perovskites: the benefit of epitaxial (110) growth

本研究は、従来の(100)配向とは異なり、強誘電体ペロブスカイトのエピタキシャル(110)成長が、適度なひずみ下で多様な準安定ナノスケール状態および複雑なドメイン構造を安定化し、機能の調整可能性と大きな可逆応答の向上という潜在的利点を提供することを示している。

Lan-Tien Hsu, Takeshi Nishimatsu, Anna Grünebohm2026-05-11