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。

Adaptive Slater Koster Parameters: Crossing Oxidation States with Density Functional Tight Binding

本論文は、機械学習を用いて局所的な原子環境と酸化状態に基づいてスレーター・コスターパラメータを動的に調整する適応型密度汎関数 tight-binding (DFTB) 法を提案し、酸化ニッケル表面やリチウム挿入グラファイトなど多様な系における電子構造のモデル化において高い精度を達成する。

Yihua Song, Artem Samtsevych, Anton Beiersdorfer, Tobias Melson, Christoph Scheurer, Karsten Reuter, Chiara Panosetti2026-05-20🔬 cond-mat.mtrl-sci

Lattice thermal conductivity decomposition: Peierls vs. non-Peierls contributions

本研究は 3 つの結晶系における格子熱伝導率の計算手法を比較し、二次近似とペーリエルスの熱流束アプローチが同様の結果をもたらすこと、α\alpha-石英において光学フォノンが音響モードを支配しうることを示し、緩和時間近似が熱伝導率を一貫して過小評価することを明らかにした。

Andrey Pereverzev2026-05-20🔬 cond-mat.mtrl-sci

GenL: An extensible fitting program for Laue oscillations and whole pattern fitting

GenL は、エピタキシャル薄膜からの X 線反射率および回折データをシミュレーションし適合させるために遺伝的アルゴリズムを活用する、柔軟で拡張可能かつオープンソースの MATLAB ベースのプログラムであり、ひずみプロファイルや結晶粗さなどの構造パラメータを抽出するためのソースコードと事前コンパイル済みバイナリの両方のオプションを提供します。

Anna L. Ravensburg, Johan Bylin, Vassilios Kapaklis, Gunnar K. Pálsson2026-05-19🔬 cond-mat.mtrl-sci

Grayscale control of local magnetic properties with direct-write laser annealing

本論文は、従来の速度および次元性の限界を克服し、さまざまな薄膜系の磁気特性において複雑で二次元の連続的な変化を迅速に創出するために、グレースケールパターニング手法を転用する新規の直接書き込みレーザーアニール技術を実証するものである。

Lauren J. Riddiford, Jeffrey A. Brock, Katarzyna Murawska, Aleš Hrabec, Laura J. Heyderman2026-05-19🔬 physics.app-ph

ac strain based thermodynamic criterion for vortex lattice in type-II superconductors

本論文は、渦密度に比例した幾何学的振動を誘起し、圧電トランスデューサにより検出可能な動的磁歪効果の発見を通じて、第 II 種超伝導体における渦格子相を同定するための新たな熱力学的基準を確立する。

Peipei Lu, Mengju Yuan, Jing Zhang, Qiang Gao, Shuang Liu, Yugang Zhang, Shipeng Shen, Long Zhang, Jun Lu, Xiaoyuan Zhou, Mingquan He, Aifeng Wang, Yang Li, Wenshan Hong, Shiliang Li, Huiqian Luo, Xin (…)2026-05-19✓ Author reviewed 🔬 cond-mat.mtrl-sci

Orthogonal Attosecond Control of Solid-State Harmonics by Optical Waveforms and Quantum Geometry Engineering

本研究は、全光学的な二色レーザー場と機械的ひずみ工学を組み合わせることで、単層WS2 における高調波発生を精密かつ直交的に制御可能であることを示しており、ひずみ誘起によるバンド分散とベリー曲率の変調が垂直方向の高調波放射を著しく増強し、量子幾何学的効果を探るための頑健な特徴を提供することを明らかにしている。

Zhenjiang Zhao, Zhihua Zheng, Zhiyi Xu, Xing Ran, Xiaolong Yao, Fangping Ouyang2026-05-19🔬 cond-mat.mtrl-sci

Machine Learning Enabled Graph Analysis of Particulate Composites: Application to Solid-state Battery Cathodes

本論文は、粒子複合材料の多モーダルX線画像をトポロジーを考慮したグラフに変換して微細構造と物性の関係を解明する機械学習フレームワークを提示し、重要な三相界面と伝導経路を同定することにより固体電池用正極の最適化におけるその有用性を示す。

Zebin Li, Shimao Deng, Yijin Liu, Jia-Mian Hu2026-05-19🔬 cond-mat.mtrl-sci

CatFlow: Co-generation of Slab-Adsorbate Systems via Flow Matching

CatFlow は、プリミティブセルに基づく因数分解表現を活用して構造的忠実性を持つスラブ・吸着種系を効率的に共生成するフローマッチングベースのフレームワークであり、表面幾何学と吸着種相互作用の内在的結合をより的確に捉えることで不均一触媒の設計を大幅に改善する。

Minkyu Kim, Nayoung Kim, Honghui Kim, Sungsoo Ahn2026-05-19🔬 cond-mat.mtrl-sci

Large Transverse Thermoelectric Effect in Weyl Semimetal TaIrTe4_4 Engineered for Photodetection

本研究は、Weyl 半金属 TaIrTe4_4における異常光電流が非線形電荷電流ではなく大きな横方向熱電効果に起因することを確認し、結晶方位と熱環境の戦略的な設計により広帯域光検出応用向けにこれらの応答を増幅できることを示している。

Morgan G. Blevins, Xianglin Ji, Vivian J. Santamaria-Garcia, Abhishek Mukherjee, Thanh Nguyen, Mingda Li, Svetlana V. Boriskina2026-05-19🔬 physics.optics