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。

🔬 材料科学

Grain-Size Dependence of Thermal and Electrical Properties in (Cr,Mo,Ta,V,W)C1-{\delta} High-Entropy Carbide Ceramics

本研究は、放電プラズマ焼結によって(Cr, Mo, Ta, V, W)C1−δ_{1-\delta}高エントロピー炭化物セラミックススの結晶粒径を約9から29 μ\mumへと変化させても、熱および電気伝導特性には系統的な影響を与えないことを示しており、これはこれらの材料の挙動を決定する上で、粒界散乱よりも固有の無秩序性と欠陥化学が支配的であることを示唆している。

Ali Sarikhani, Gregory E. Hilmas, David W. Lipke, Douglas E. Wolfe, Stefano Curtarolo, Shen J. Dillon, William G. Fahren (…)2026-10-16
🔬 材料科学

Transition-Metal-Oxygen Covalency Controls Ligand-Hole Stability in Li-Rich Cathode

本研究は、リチウム過剰カソードにおいて、配位子ホールの安定性と可逆的な高原子価還元を支配する決定的な要因は、単なる酸素ホールの性質の欠如ではなく、遷移金属と酸素の共有結合性であることを実証しており、不可逆的な酸素放出を引き起こすことなく高エネルギー密度材料を安定化させる経路を提示している。

Kuan H. Hsu, Eder G. Lomeli, Jaehoon Kim, Gukhyun Lim, Amelia Zhao, Wen-Shin Lu, Joshua J. Kas, John Vinson, Brian Morit (…)2026-10-16
🔬 材料科学

Identifying intercalation electrodes for electrochemical ion recovery and desalination

本研究は、2万を超える材料をスクリーニングするためにハイスループットな計算ワークフローを採用し、選択的なイオン回収のための11種類の有望なインターカレーション電極と、脱塩のための1種類の電極を特定しており、エネルギー効率の高い水処理技術を進展させるための熱力学的に検証された候補リストを提供している。

Sougat Purohit, Andreas Kuhlmann, Marten Huck, Hans-Georg Steinrück, Gopalakrishnan Sai Gautam2026-10-16
🔬 材料科学

Enabling large language model agents for high-fidelity many-body perturbation theory calculations

本論文は、計算材料科学における高忠実度かつ一貫した多体摂動論のワークフローを生成する際の現在の大型言語モデルの信頼性の低さを克服するために、専門家が精査した知識と決定論的な実行を組み合わせたハイブリッドなエージェンティック・フレームワークであるAI-Donkeyを導入するものである。

Benran Zhang, Byeongchan Lee, Zien Zhu, Chih-En Hsu, Zhenfa Zheng, Hung-Chung Hsueh, Young Woo Choi, Mauro Del Ben, Zhen (…)2026-10-16
🔬 メソスケール物理学

The kinetic theory of ultra-subsonic fermion systems and applications to flat band magic angle twisted bilayer graphene

本論文は、超亜音速フェルミオン系の動力学理論を構築し、制限されたフォノン散乱が、線形温度依存の抵抗率や完全導電性を含む特異な低温輸送挙動をもたらすことを示しており、これはマジックアングル二層グラフェンの平坦バンドにおいて観測される「ストレンジメタル」現象に対する新たな説明を提示するものである。

Sage B. Brooks, Sankar Das Sarma2026-10-15
🔬 材料科学

Acoustic phonon contribution to the resistivity of twisted bilayer graphene

本論文は、完全なビストリッツァー・マクドナルド・バンド構造を用いてツイスト二層グラフェンの電気抵抗率に対する音響フォノン寄与を計算し、複雑なバンド幾何学が入り組んだドーピングおよび温度依存性を駆動していることを明らかにしており、これにより実験的な抵抗ピークを説明するとともに、ストレンジメタル状態の存在に関する論争に対処するための定量的な理論を提供する。

Sage B. Brooks, Fengcheng Wu, Sankar Das Sarma2026-10-15
🔬 メソスケール物理学

Phonon-limited resistivity of multilayer graphene systems

本論文は、ベルナル型二層グラフェンおよび菱面体晶型三層グラフェンの異方的なバンド幾何学が、ファン・ホーブ特異性やリフシッツ転移といった特徴を含め、非線形な温度依存性を誘起し標準的な輸送現象のクロスオーバーを複雑にすることによって、どのようにフォノン制限による電気抵抗率に著しい影響を及ぼすかを理論的に調査するものである。

Sage B. Brooks, Yang-Zhi Chou, Fengcheng Wu, Sankar Das Sarma2026-10-15
🤖 人工知能

Physics-Informed Graph Neural Networks to Reconstruct Local Fields Considering Finite Strain Hyperelasticity

本論文は、物理的な平衡制約と周期境界条件をグラフベースのメッセージパッシング・アーキテクチャに組み込むことで、有限歪超弾性下における局所的な微細スケールの応力場を効率的に再構成する物理情報グラフニューラルネットワークフレームワークであるP-DivGNNを紹介しており、破壊や疲労解析などの用途において従来の有限要素シミュレーションに対する大幅な計算速度の向上を提供する。

Manuel Ricardo Guevara Garban, Yves Chemisky, Étienne Prulière, Michaël Clément2026-10-15
🤖 人工知能

Framework for an AI-Ready ARPES Community Database

本論文は、現在の出版中心の制約を克服するために、角度分解光電子分光(ARPES)データの共有・標準化されたデータベースを構築するための実用的な枠組みを提案するものであり、それによって再現性の即時的な向上を実現し、凝縮系物理学における将来のAI駆動型発見のための不可欠な基礎を築くものである。

Zhi-Xun Shen, Jin Gene Wong, Karen Lei, Leon Garcia, Felix Baumberger, Sergey Borisenko, Aaron Bostwick, Ting Cao, Tanny (…)2026-10-15
🤖 人工知能

PXRD-Bench: How Close Are We to Determining Crystal Structures from Powder Diffraction?

本論文は、未知の組成や混合物といった困難な条件下での粉末X線回折からの結晶構造決定を評価するための統一的なベンチマークであるPXRD-Benchと、既存のベースラインを大幅に上回りつつ、汎用性と多相回収における現在の限界を明らかにする新しいモデルであるBraggliteを紹介するものである。

Dongyeop Woo, Nofit Segal, Nayoung Kim, Minkyu Kim, Rafael Gomez-Bombarelli, Sungsoo Ahn2026-10-15