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。

🔬 applied physics

Sol-Gel-Derived NiO/ZnO Thin Films with Single and Heterostructure Layers for Electrochemical Energy Storage

本研究は、NaCl ドーピングと最適化された積層順序によって強化されたソルゲル法由来のNiO/ZnOヘテロ構造薄膜が、単層の対照試料と比較して優れた比容量(1.627 Fg⁻¹)を達成することを示しており、これがスーパーキャパシタ用の費用対効果の高い電極材料としての可能性を浮き彫りにしている。

Miss Nourin Nurain Amina, Md Noushad Hossain, Muhammad Shahriar Bashar, Munira Sultana, Md. Salahuddin Mina2026-05-06
🤖 machine learning

Predicting Euler Characteristics and Constructing Topological Structure Using Machine Learning Techniques

本研究は、物理情報に基づくハミルトニアン損失を用いてトポロジーを精緻化し、大規模な既存データセットを必要とせずに、スピン配位を生成しそのスカイrmion 数を計算することで入力画像のオイラー標数を予測する、新たな機械学習フレームワークを提案する。

Gyunghun Yu (Department of Physics, Kyung Hee University, Seoul, South Korea), Seong Min Park (Department of Physics, Ky (…)2026-05-06
🔬 mesoscale physics

Tunable Odd-Parity Spin Splittings in Altermagnets

本論文は、2 色線偏光または内在秩序によって生成される静的な対称性等価のパリティ非対称ループ電流秩序と結合させることで、豊富に存在するコリニアールターマグネットにおいて調整可能なパリティ非対称スピン分裂を誘起するための理論的枠組みを提案し、これにより高度なスピンエレクトロニクス応用のための制御可能な混合パリティスピン構造を実現するものである。

Yue Yu2026-05-06
🔬 condensed matter

Quantum Geometric Quadrupole of Cooper Pairs

本論文は四極子モーメントに基づくクーパー対のサイズのための統一的な幾何学的枠組みを確立し、これまで見落とされてきたベリー曲率が量子計量とともにクーパー対のサイズに対する幾何学的な下限を設定し、菱面体グラフェンのような平坦帯超伝導体で観測される大きなコヒーレンス長を説明することを明らかにする。

Wenqin Chen, Kaijie Yang, Ting Cao, Shi-Zeng Lin, Jiabin Yu, Di Xiao2026-05-06
🔬 materials science

Coupled phase transitions in crystalline solids with extreme chemical disorder

本研究は、化学的に無秩序なスピネル型高エントロピー酸化物における標的組成設計が、局所格子歪み間の「競争を通じた協調」メカニズムを介して連成構造相転移を誘起し得ることを示しており、極度の無秩序がそのような創発現象を阻害するという考え方に挑戦するものである。

Subha Dey, Rukma Nevgi, Suresh Chandra Joshi, Sourav Chowdhury, Nandana Bhattacharya, Kashish Kapoor, Tinku Dan, Subhadi (…)2026-05-06
🔬 materials science

Energy dissipation at the atomic scale explains how fracture energy depends on crack velocity in silica glass

機械学習ポテンシャルを用いた分子動力学シミュレーションにより、本研究は、本質的な表面エネルギー密度の上昇とナノスケールの粗化の組み合わせにより、分岐閾値以下の領域において二酸化ケイ素ガラスの破壊エネルギーが最大33%まで増加することを明らかにし、動的破壊が単に見かけの表面積を増加させるのではなく、本質的に異なる表面構造を創出することを示した。

Marthe Grønlie Guren, Sigbjørn Løland Bore, François Renard, Henrik Andersen Sveinsson2026-05-06
🔬 mesoscale physics

First-principles prediction of chiral-phonon-induced orbital accumulation

本論文は第一原理計算を用いて、金属におけるコヒーレントなカイラル格子運動が大きな軌道蓄積とより小さなスピン蓄積を誘起することを示し、この応答がスピン軌道相互作用のみならず主に軌道特性と電子 - 格子相互作用によって支配されていることを明らかにすることで、軽遷移金属をカイラルフォノン駆動型軌道エレクトロニクスに向けた有望なプラットフォームとして特定した。

A. Pezo, A. Manchon, Y. Nii, K. Ando, T. Kato2026-05-06
🔬 materials science

Scale-Dependent Input Representation and Confidence Estimation for LLMs in Materials Property Prediction

本研究は、材料物性予測における最適な入力表現がLLMの規模に依存することを示しており、コンパクトな形式は小規模モデルに適し、詳細な記述は大規模モデルに有益であるとともに、微調整済みモデルに対して平均負対数尤度を効果的な学習不要の信頼性指標として確立した。

Shuichiro Ozawa, Izumi Takahara, Teruyasu Mizoguchi2026-05-06