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-component anomalous Hall and Nernst effects in anisotropic Fe4−x_{4-x}Gex_xN thin films

本研究は、異方性を持つFe4−x_{4-x}Gex_xN薄膜における異常ホール効果および異常ネルンスト効果を調査し、Ge置換が正方晶歪みを誘起すること、および反対の異常信号を持つ結晶方位の共存によって駆動される二成分ヒステリシス挙動を生じさせることを明らかにし、最終的に、キュリー温度の低下にもかかわらず、Fe3_3GeNにおいて異常ネルンスト効果が大幅に増強されることを示している。

R. K. Paul, J. Vít, P. Levinský, J. Hejtmánek, O. Kaman, M. Pashchenko, L. Kubíčková, K. Ahn, M. Jarošová, J. More Cheva (…)2026-01-29
🔬 materials science

CASCADE: Cumulative Agentic Skill Creation through Autonomous Development and Evolution

本論文は、大規模言語モデルが継続的な学習と自己反省を通じて複雑な科学的スキルを自律的に習得および体系化することを可能にする、自己進化型エージェント・フレームワークであるCASCADEを紹介しており、材料科学のタスクにおいて93.3%の成功率を達成し、スケーラブルなAI支援型科学研究への大きな可能性を示している。

Xu Huang, Junwu Chen, Yuxing Fei, Zhuohan Li, Philippe Schwaller, Gerbrand Ceder2026-01-29
🔬 materials science

Optically Addressable Molecular Spins at 2D Surfaces

本論文は、六方晶窒化ホウ素上に固定されたスピン活性分子が表面上で光学的にアドレス可能な量子センサとして機能するハイブリッド分子-2D構造を実証しており、バルクの有機結晶を凌駕する4 Kから室温までの堅牢なスピンコヒーレンスを実現し、近接磁場の検出を可能にしている。

Xuankai Zhou, Yan-Tung Kong, Cheuk Kit Cheung, Guodong Bian, Reda Moukaouine, King Cho Wong, Yumeng Sun, Cheng-I Ho, Vla (…)2026-01-29
🔬 materials science

Kolmogorov-Arnold Networks Applied to Materials Property Prediction

本研究は、33種類の多様な材料特性を予測するためのKolmogorov-Arnold Networks(KAN)を評価しており、標準的なKANはランダムフォレストと比較して性能が劣ることが多く、より多くのチューニングを必要とする一方で、最適化されたKANアーキテクチャとその結果得られる解釈可能な閉形式の式は、大幅に少ないパラメータ数と最小限のドメイン知識で、確立されたモデルに匹敵する精度を達成できることを見出している。

Ryan Jacobs, Lane E. Schultz, Dane Morgan2026-01-29
🔬 materials science

Impact of O concentration on the thermal stability and decomposition mechanism of (Cr,Al)N compared to (Ti,Al)N thin films

この研究は、酸素の取り込みが分解を抑制することによって(Ti,Al)(O,N)薄膜の熱安定性を著しく向上させる一方で、(Cr,Al)(O,N)薄膜にはそのような効果をもたらさないことを明らかにしており、その理由は、後者の分解がCr-N結合の切断とそれに続く窒素の蒸発によって引き起こされ、それによって生じる空孔が酸素含有量に関わらず急速な質量輸送を促進するためである。

Pauline Kümmerl, Ganesh Kumar Nayak, Felix Leinenbach, Zsolt Czigány, Daniel Primetzhofer, Szilárd Kolozsvári, Peter Pol (…)2026-01-29
🔬 materials science

Millisecond spin coherence of electrons in semiconducting perovskites revealed by spin mode locking

本研究は、バルクのFA0.95_{0.95}Cs0.05_{0.05}PbI3_3ハロゲン化鉛ペロブスカイト結晶が、最大1 msに達する極めて長い電子スピンコヒーレンス時間とミリ秒単位の縦緩和時間を有することを示しており、これらが全光制御量子デバイスのための有望なプラットフォームであることを確立している。

Sergey R. Meliakov, Evgeny A. Zhukov, Vasilii V. Belykh, Dmitri R. Yakovlev, Bekir Turedi, Maksym V. Kovalenko, Manfred (…)2026-01-29
🔬 materials science

Field induced superconductivity in a magnetically doped two-dimensional crystal

本論文は、希薄なCe不純物をドープした極薄のLaSb2_2結晶が、面内磁場がスピン揺らぎを動的に抑制することで転移温度を向上させるという稀な磁場誘起超伝導ドームを示すことを実証しており、これは二次元系における競合する磁気的なペア破壊領域の制御に関する新たな知見を提供するものである。

Adrian Llanos, Veronica Show, Reiley Dorrian, Joseph Falson2026-01-29
🔬 materials science

Terahertz harmonic generation across the Mott insulator-metal transition

本研究は、希土類ニッケル酸塩におけるモット絶縁体ー金属転移を横断するテラヘルツ高調波発生を駆動する明確なメカニズムを実証しており、反強磁性絶縁相、常磁性金属相、および常磁性絶縁相において、それぞれ強いスピン・電荷結合、繰り込まれた準粒子電流、およびモットギャップに起因するキャリア密度の減少が支配的であることを明らかにしている。

Gulloo Lal Prajapati, Sujay Ray, Igor Ilyakov, Alexey N. Ponomaryov, Atiqa Arshad, Thales V. A. G. de Oliveira, Gaurav D (…)2026-01-28