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

A critical assessment of bonding descriptors for predicting materials properties

本論文は、13,000 種類の物質を含む大規模な量子化学結合データベースを活用して新たな結合記述子を開発し、機械学習モデルに組み込むことで弾性や熱伝導率などの物性予測精度を向上させ、記号回帰を通じて直感的な物性式を導出可能であることを示しています。

Aakash Ashok Naik, Nidal Dhamrait, Katharina Ueltzen, Christina Ertural, Philipp Benner, Gian-Marco Rignanese, Janine Ge (…)2026-04-14
⚛️ quantum physics

Dual Quantum Geometric Tensors and Local Topological Invariant

本論文は、ゼマン量子幾何テンソルがエルミート性を失い、通常の量子幾何構造とは異なる異常セクター(虚数対称メトリックと実数反対称曲率)を有することを示し、2 次元ディラック系における局所トポロジーを曲率とフラックスの言葉で記述するとともに、ギロトロピック伝導度や運動学的磁気電気応答などの輸送現象を通じて実験的に検出可能な新たな枠組みを確立したものである。

Rongjie Cui, Longjun Xiang, Fuming Xu, Jian Wang2026-04-14
🔬 materials science

Numerical Modeling of Solvent Diffusion through the Transition Metal Dichalcogenides based Nanomaterials

本論文は、修正フィックの法則と動的結合パーコレーションモデルを用いた数値シミュレーションにより、溶媒熱反応における遷移金属ダイカルコゲナイドナノ材料の溶媒拡散と層剥離プロセスを解析し、拡散係数や反復回数などのパラメータがナノ粒子のサイズ分布や均一性に及ぼす影響を明らかにしたものである。

Geetika Sahu2026-04-14
🔬 materials science

Heterogeneous Molecular Signatures of Human Odor Perception

この論文は、機械学習を用いた解析により、嗅覚の知覚が単一の分子特性に依存するのではなく、におい物質や受容体ごとに電子・振動・構造的特性の重要度パターンが異なり、多様かつ特異的な分子シグネチャによって決定されることを明らかにしたものである。

P. Zanineli, E. V. C. Lopes, G. R. Schleder, L. N. Lemos, F. Crasto de Lima, A. Fazzio2026-04-14
🔬 condensed matter

Decoding Superconductivity in La3_3Ni2_2O7−δ_{7-\delta} Thin Films via Ozone-Driven Structure and Oxidation Tuning

本研究は、オゾン処理による構造と酸化状態の制御を通じて、La3_3Ni2_2O7−δ_{7-\delta}薄膜における超伝導の発現メカニズムを解明し、酸素化学量論の均一性、エピタキシャルひずみ、および構造モチーフが超伝導安定化に決定的な役割を果たすことを示した。

Mathieu Flavenot, Hoshang Sahib, Jérôme Robert, Marc Lenertz, Gilles Versini, Laurent Schlur, Alexandre Gloter, Nathalie (…)2026-04-14
🔬 materials science

Self-compensation by silicon DXDX centers in ultrawide-bandgap nitrides

第一原理計算を用いた本研究は、窒化アルミニウム中のシリコン不純物が DX 中心を形成して負電荷状態となり、自己補償効果によって自由電子濃度がドーピング濃度に依存せず制限されることを示し、より高いキャリア濃度を得るためには窒化ガリウムアルミニウム合金や立方晶窒化ホウ素が有望であることを明らかにしました。

John L. Lyons, Darshana Wickramaratne2026-04-14
🔬 materials science

Structural Motif Selection in Fluorinated Metal-Organic Chalcogenides Driven by Ligand Electrostatics

本研究は、フラッオロ化フェニル配位子を有する金属 - 有機カルコゲナイドにおいて、配位子間の静電相互作用が長距離配向を介して結晶構造モチーフの選択を支配する主要な駆動力であることを明らかにし、配位子のパッキングと静電性の制御による構造設計の指針を確立しました。

Md. Saiful Islam, Tomoaki Sakurada, Yeongsu Cho2026-04-14
🔬 materials science

Closing the ultrahigh temperature metrology gap: non-contact thermal conductivity (k\mathrm{k}) and spectral emittance (ελ\mathrm{\varepsilon_{\lambda}}) of molybdenum up to 3200 K

本論文は、ロックイン赤外線熱画像法と分光放射温度計を統合した非接触測定手法「SSTDR」を開発し、融点直前(3000 K)までのモリブデンの熱伝導率と、500〜1000 nm 波長域における固体・液体状態の分光放射率を高精度で測定することに成功したことを報告するものである。

Hunter B. Schonfeld, Elizabeth Golightly, Milena Milich, Scott Bender, Konstantinos Boboridis, Davide Robba, Luka Vlahov (…)2026-04-14