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。

🔬 mesoscale physics

Unified Statistical Theory of Heat Conduction in Nonuniform Media

この論文は、ツワンジグの射影演算子形式を用いて、熱伝導における時間的記憶効果、空間的非局所性、および材料の不均一性を統一的に記述する因果的な時空カーネルを導出・提案し、古典的拡散から非局所輸送や流体力学的な領域に至るまでの様々な輸送現象を微視的動的から一貫して説明する理論的枠組みを確立したものである。

Yi Zeng, Jianjun Dong2026-04-15
🔬 materials science

Stoichiometry-Controlled Structural Order and Tunable Antiferromagnetism in FexNbSe2\mathrm{Fe}_{x}\mathrm{NbSe_2} (0.05≤x≤0.380.05 \le x \le 0.38)

本研究は、Fe 間挿入量(xx)の制御により NbSe2_2の構造秩序と磁気状態を精密に調整できることを示し、x=0.25x=0.25で秩序した超格子構造を形成する際に最高 175 K のネール温度を持つ強反強磁性体が出現し、その秩序化が反強磁性結合の鍵となることを明らかにした。

Xiaotong Xu, Bei Jiang, Runze Wang, Zhibin Qiu, Shu Guo, Baiqing Lv, Ruidan Zhong2026-04-15
🔬 materials science

Fabrication effects on Niobium oxidation and surface contamination in Niobium-metal bilayers using X-ray photoelectron spectroscopy

この論文は、X 線光電子分光法(XPS)を用いてニオブ金属積層膜の 17 種類のキャップ層を非破壊評価し、酸化防止効果を検証した上で、耐性の高いキャップ層を選択してマイクロ波共振器の性能を評価したことを報告しています。

Tathagata Banerjee, Maciej W. Olszewski, Valla Fatemi2026-04-15
🔬 materials science

ML-guided screening of chalcogenide perovskites as solar energy materials

本研究は、SISSO アルゴリズムを用いて新たな許容因子を導出し、機械学習や持続可能性指標と組み合わせることで、太陽電池材料としての安定性と実現可能性を評価するデータ駆動型のスクリーニング枠組みを提案し、新規なカルコゲン化物ペロブスカイト候補を特定しました。

Diego A. Garzón, Lauri Himanen, Luisa Andrade, Sascha Sadewasser, José A. Márquez2026-04-15
🔬 physics

Inverse Design of Inorganic Compounds with Generative AI

本論文は、有機化学に比べて課題の多い無機化合物の逆設計において、化学組成から電子構造までの複雑さを扱うための生成 AI のデータ表現・モデル・パイプラインの進展をレビューし、今後のベンチマーク標準化や合成可能性指標の確立などの方向性を論じている。

Hannes Kneiding, Lucía Morán-González, Nishamol Kuriakose, Ainara Nova, David Balcells2026-04-15
🔬 materials science

Agentic LLM Reasoning in a Self-Driving Laboratory for Air-Sensitive Lithium Halide Spinel Conductors

本研究は、空気感受性材料の合成を可能にするロボットプラットフォーム「A-Lab GPSS」と推論型 AI を統合し、リチウムハライドスピネル型固体イオン導電体の探索において、異常な観測の検証と未探索領域への拡大という二つの戦略を用いて高純度かつ高導電性材料の発見効率を飛躍的に向上させたことを報告しています。

Yuxing Fei, Bernardus Rendy, Xiaochen Yang, Junhee Woo, Xu Huang, Chang Li, Shilong Wang, David Milsted, Yan Zeng, Gerbr (…)2026-04-15
🔬 physics

Towards grounded autonomous research: an end-to-end LLM mini research loop on published computational physics

この論文は、計算物理学の分野において、LLM エージェントが論文の読解・再現・批判・拡張を行う自律的な「ミニ研究ループ」を実証し、大規模テストで多数の論文に潜在的な問題点を発見し、個別のケースでは未発表の計算に基づいて既存研究の結論を修正する査読可能なコメントを自律的に生成したことを報告しています。

Haonan Huang2026-04-15
🔬 mesoscale physics

Gate-Reconfigurable Single- and Double-Dot Transport in Trilayer MoSe2

本論文は、グラファイトバックゲート、グローバルゲート、局所トップフィンガーゲートを備えたトリレイヤー MoSe2 デバイスにおいて、バックゲート電圧の制御により単一量子ドットから電気的に再構成可能な二重量子ドット輸送へと遷移する現象を実証したものである。

Seungwoo Lee, Minjun Park, Yunsang Noh, Sung Jin An, Soyun Kim, Minseo Cho, Dohun Kim, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe (…)2026-04-15
🔬 materials science

Depth-Resolved Thermal Conductivity of HFCVD Diamond Films via Square-Pulsed Thermometry

本論文は、HFCVD 法で SiC 基板上に成長させたダイヤモンド薄膜の微細構造の深度方向変化を電子線後方散乱回折や透過電子顕微鏡で解析し、正方形パルス熱測定法と深度分解熱輸送モデルを組み合わせることで、核形成領域から表面にかけて熱伝導率が約 60 W m⁻¹ K⁻¹から 200 W m⁻¹ K⁻¹へと急激に増加する深度依存性を定量的に再構築したことを報告するものである。

Kexin Zhang, Xiaosong Han, Ershuai Yin, Xin Qian, Junjun Wei, Puqing Jiang2026-04-15