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。

ChatMOSP: A Chemistry-Grounded Mobile Agent for Working-State Catalyst Simulations

本論文は、反応条件を形態および活性モデルに動的にマッピングし、データベースまたは文献から必要なパラメータを取得することで、自然言語による要求を稼働状態の触媒の検証済みマルチスケールシミュレーションに変換する化学基盤のモバイルエージェントであるChatMOSPを紹介し、温度誘起の形態遷移や振動反応挙動といった複雑な実験現象を成功裏に再現するものである。

Sanyang Ye, Rui Qi, Beien Zhu, Yi Gao2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Systematic comparison of approximations and functionals in first-principle calculations of aluminum-based III-V ferroelectric nitrides

本研究は、化学的不秩序のモデル化(VCA と SQS)および交換相関汎関数(PBE、PBESol、SCAN、SCAN+rVV10)が、Al 系 III-V 族窒化物の構造および強誘電性物性に及ぼす影響を体系的に評価し、SQS 手法と SCAN 汎関数を組み合わせることが、これらの材料における相安定性の予測および準安定状態の同定に対して最も信頼性の高い枠組みを提供することを明らかにした。

Alejandro Mercado Tejerina, Peng Chen, Keisuke Yazawa, Andriy Zakutayev, Laurent Bellaiche, Charles Paillard2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Dilute Magnetism and Edge-State Engineering in Monolayer SnO

本研究は、単層 SnO における遷移金属ドープとエッジ状態エンジニアリングがその電子物性と磁性を効果的に制御し、局在磁気モーメントを誘起するとともに金属的エッジチャネルを形成することで、スピントロニクスおよびナノエレクトロニクス応用に向けた有望な候補材料であることを実証している。

Yuya Fukuta, Souren Adhikary, Kazuhito Tsukagoshi, Katsunori Wakabayashi2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Application and Performance Assessment of Annealing Methods for Electrostatic-Energy-Based Configuration Search in Mixed Crystals

本論文は、置換配置の迅速な事前スクリーニングを可能にするために、混合結晶における静電エネルギー最小化をイジング型ハミルトニアンにマッピングするフレームワークを提示し、シミュレーテッドアニーリングと量子アニーリングの両方が探索を加速するものの、低エネルギー構造の同定においてシミュレーテッドアニーリングが現在、さまざまなシステムサイズにわたって優れた堅牢性とスケーラビリティを提供することを示している。

Tack Saquai, Kenta Hongo, Ryo Maezono, Tom Ichibha2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Ab-initio Crystal Structure Determination from Powder X-Ray Diffraction

本論文は、ノイズの多い粉末 X 線回折データから複雑な結晶構造を頑健に決定し、純粋なデータ駆動型の生成モデルの限界を克服するために、AI 駆動型解析と物理情報に基づく制約を 2 段階の最適化プロセスで統合するハイブリッド第一原理フレームワークを提示する。

Kaixiang Su, Osman Goni Ridwan, Hongfei Xue, Qiang Zhu2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Native defects and erbium impurities in CaWO4

本研究は、CaWO4_4における固有欠陥およびエルビウム不純物のエネルギー、光学特性、および移動障壁を特徴づけるためにハイブリッド密度汎関数計算を採用し、酸素関連欠陥が光学遷移を駆動する一方、エルビウムの安定性と発光品質は、その電荷状態、錯体形成、およびアニールによる格子間原子の除去に依存することを明らかにした。

Minseok Choi, Mark E. Turiansky, BaiQing Zhao, Jeff D. Thompson, Chris G. Van de Walle2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Edge Dislocation Mediated Anomalous Charge Transfer in Face Centered Cubic High Entropy Alloys

本研究は大規模な第一原理計算を用いて、面心立方高エントロピー合金における転位が、集団的な電気陰性度の等化と磁気体積揺らぎによって駆動される異常な電荷再分配を誘起することを明らかにし、これにより電子構造と局所的体積応答との間の重要な結合を確立し、将来の固溶強化モデルおよび合金設計戦略に資するものである。

Gautam Anand, Swarnava Ghosh, Suman Chabri, Markus Eisenbach2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Exploring Multi-Transition-Metal NASICON Frameworks as High-Performance Cathodes for Sodium-Ion Batteries

本研究は密度汎関数理論を用いてナトリウムイオン電池向け 9 種の多遷移金属 NASICON 正極を体系的に調査し、混合金属骨格がナトリウムイオンの移動度と相安定性を向上させることを明らかにするとともに、実験的検証に向けた有望な高性能候補として Nax_xMnFe0.5_{0.5}Cr0.5_{0.5}(PO4_4)3_3を特定した。

Santosh Behara, Achinthya Krishna Bheemaguli, Gopalakrishnan Sai Gautam2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci

Composition-Driven High-Entropy Alloys with Enhanced Magnetocaloric Properties

本研究は実験と第一原理計算を組み合わせることで、地殻に豊富に存在するFe-Ni-Co-Cr-Cu高エントロピー合金における銅含有量の調整がキュリー温度と磁熱性能を効果的に制御することを示し、特定の冷却用途向けにこれらの材料を最適化するための定量的設計指針を提供する。

Nishant Tiwari, Juan Rafael Gomez Quispe, Noorbasha Bhavani Sai, Saikat Talapatra, Pedro Alves Da Silva Autreto, Varun Chaudhary, Chandra Sekhar Tiwary2026-05-26🔬 cond-mat.mtrl-sci