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

Two-Channel Allen-Dynes Framework for Superconducting Critical Temperatures: Blind Predictions Across Five Orders of Magnitude and a Quantum-Metric No-Go Result

この論文は、電子 - フォノン結合と中性子散乱データに基づくスピン揺らぎ結合の 2 つのチャネルを統合した Allen-Dynes 拡張枠組みを提案し、パラメータ調整なしで 0.4〜250 K の広範な臨界温度を高精度に予測する一方で、幾何学的超流体重量が普遍的な予測因子となり得ないという量子計量に関する不可能性定理を導出したことを報告しています。

Jian Zhou2026-04-07
🔬 applied physics

Advances in Josephson Junction Materials and Processes Toward Practical Quantum Computing

本論文は、超伝導量子コンピューティングの実用化に向けた課題を解決し、産業規模のプロセッサ実現を可能にするため、ジョセフソン接合の材料、界面、ナノファブリケーション、および製造プロセスの最新進展を包括的にレビューしたものである。

Hyunseong Kim, Gyunghyun Jang, Seungwon Jin, Dongbin Shin, Hyeon-Jin Shin, Jie Luo, Akel Hashim, Irfan Siddiqi, Yosep Ki (…)2026-04-06
🔬 applied physics

A self-heating electrochemical cell with nine decades of programmable linear resistance

この論文は、電気熱的ゲートを用いて体積的に組成を変調することで、9 桁の範囲にわたって高精度な直線性を持つ非揮発性抵抗状態を実現し、アナログ信号処理やメモリ内計算の性能を大幅に向上させた新しい自己加熱型電気化学セルを提案するものである。

Adam L. Gross, Sangheon Oh, Minseong Park, T. Patrick Xiao, François Léonard, Wyatt Hodges, Joshua D. Sugar, Jacklyn Zhu (…)2026-04-06
🔬 materials science

Geometric Analysis of Magnetic Labyrinthine Stripe Evolution via U-Net Segmentation

この論文は、合成ノイズを用いて訓練された U-Net 深層学習モデルによる画像セグメンテーションと幾何学的解析パイプラインを開発し、ビスマス添加イットリウム鉄ガーネット(Bi:YIG)薄膜における磁気ラビリンス状ストライプパターンの進化を定量的に解析し、磁場極性に依存する 2 つの異なる進化モードを特定したものである。

Vinícius Yu Okubo, Kotaro Shimizu, B. S. Shivaran, Gia-Wei Chern, Hae Yong Kim2026-04-06
🔬 materials science

Strain Engineering of Altermagnetic Symmetry in Epitaxial RuO2_2 Films

第一原理計算、X 線回折、光電子分光を用いた研究により、TiO2_2基板上の RuO2_2薄膜に [001] 方向の圧縮歪みを印加することで、フェルミ面近傍の状態密度増加を介してアルター磁性相が安定化し、特に (100) 面では理想的なアルター磁性秩序が実現されることが示されました。

Johnathas D. S. Forte, Seung Gyo Jeong, Anand Santhosh, Seungjun Lee, Bharat Jalan, Tony Low2026-04-06
🔬 materials science

CARBON-2D Topological Descriptor (C2DTD): An Interpretable and Physics-Informed Representation for Two-Dimensional Carbon Networks

本論文は、局所幾何統計、コンパクトな放射状構造シグネチャ、および明示的な基本環トポロジーを統合した新しい物理情報に基づく記述子「C2DTD」を提案し、これが少量データでも高精度な予測を可能にするだけでなく、2 次元炭素ネットワークの構造 - エネルギー関係の解釈性と物理的透明性を大幅に向上させることを示しています。

Felipe Hawthorne, Marcelo Lopes Pereira Junior, Fabiano Manoel de Andrade, Cristiano Francisco Woellner, Raphael Matozo (…)2026-04-06
💬 NLP

PolyJarvis: LLM Agent for Autonomous Polymer MD Simulations

この論文は、大規模言語モデルとシミュレーションプラットフォームを連携させる「PolyJarvis」という自律型エージェントを開発し、自然言語入力からポリマーの分子動力学シミュレーションを自動実行して、密度や体積弾性率などの物性を専門家レベルの精度で予測できることを実証したものである。

Alexander Zhao, Achuth Chandrasekhar, Amir Barati Farimani2026-04-06
🔬 materials science

Evolution from Landau Quantization to Discrete Scale Invariance Revealed by Quantum Oscillations in Topological Materials

この論文は、ディラック物質 HfTe5 における量子振動の観測を通じて、ランダウ準位から相互作用駆動の離散的スケール不変性への連続的な遷移を明らかにし、真空偏極が有効な不純物電荷の再規格化を媒介してキャリア密度依存のスケール因子を定量的に説明することを示しました。

Jiayi Yang, Nannan Tang, Yunxing Li, Jiawei Luo, Huakun Zuo, Gangjian Jin, Ziqiao Wang, Haiwen Liu, Yanzhao Liu, Donghui (…)2026-04-06
🔬 materials science

Noble-Gas Solubility in Solid and Fluid Metallic Hydrogen

この論文は、第一原理計算と分子動力学法を用いて、巨惑星の深部にある金属水素中での希ガス元素の溶解性を調べ、固体相では不溶だが液体相では重い希ガスが溶解し軽い希ガスが分離するという相転移に伴う溶解性の違いを明らかにし、巨惑星内部における希ガスの分画メカニズムを解明したものである。

Jakkapat Seeyangnok, Udomsilp Pinsook, Graeme J Ackland2026-04-06