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。

Crystal Fractional Graph Neural Network for Energy Prediction of High-Entropy Alloys

本論文は、グラフ注意機構を介した局所原子環境解析と全球的組成データを組み合わせ、1,000 以上の構造からなるデータセットにおいて第一原理レベルの精度で高エントロピー合金のエネルギーを正確に予測する結晶分数グラフニューラルネットワークを提案し、大規模結晶セルに関する現在の限界を認識している。

Takanori Kotama, Yang Huang2026-05-12🔬 physics

Rashba engineering at van der Waals interfaces

本研究は、エピタキシャル成長遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)単層間の界面が、電子ハイブリダイゼーションを通じてラッシャスピン分裂および高効率なテラヘルツスピントロニクス放射の設計を可能にすることを示し、効率的なスピン - 電荷変換のための調整可能なプラットフォームを提供する。

Rahul Sharma, Soumya Mukherjee, Fatima Ibrahim, Gaétan Verdierre, Libor Vojáček, Martin Mičica, Sylvain Massabeau, Oliver Paull, Vincent Polewczyk, Nicola Marzari, Alain Marty, Isabelle Gomes de Morae (…)2026-05-12🔬 cond-mat.mes-hall

SLayerGen: a Crystal Generative Model for all Space and Layer Groups

本論文は、自己回帰型格子サンプリングと等価拡散を組み合わせたハイブリッドアーキテクチャにより、すべての空間群および層群に対する不変性を強制することで、バルク結晶と2次元単層などの2周期材料の両方の生成を統合する新しい生成モデル「SLayerGen」を導入し、同時にこれらのこれまで過小評価されてきた材料系の発見を促進するための新たなデータセットと指標を提供するものである。

Rees Chang, Andrew Novick, Ryan P Adams, Elif Ertekin2026-05-12🔬 cond-mat.mtrl-sci

Emergent Quantum-Geometric Equivalence of Injection and Shift Currents

本論文は、注入電流とシフト電流という従来は別個の非線形光学応答と見なされてきた現象が、ディラック半金属やワイル半金属のような線形電子分散系において、両者が同一のバンド間量子幾何学的双極子によって支配されるため等価となり、これらの現象を解釈するための統一的な枠組みを確立することを明らかにする。

Mohammad Yahyavi, Tay-Rong Chang, Md Shafayat Hossain, Arun Bansil, Naoto Nagaosa, Guoqing Chang2026-05-12🔬 cond-mat.mes-hall

Thermodynamic Approach for Deciphering Magneto-Structural Phase Transitions: Proof of Concept in Heusler Alloys

本論文は、標準的な磁化データを用いてCu添加Ni-Mn-Gaヘスラー合金における特徴温度を正確に解明し、3種類の異なる磁気構造相転移挙動を分類するために、構造転移とスピン交換パラメータの相互作用を解析する新たな熱力学的枠組みを提示する。

Eleonora Rusconi, Lorenzo Gallo, Victor A. L'vov, Anna Kosogor, Simone Fabbrici, Giovanna Trevisi, Francesco Cugini, Massimo Solzi, Thomas Schrefl, Franca Albertini2026-05-12🔬 cond-mat.mtrl-sci

CrystalREPA: Transferring Physical Priors from Universal MLIPs to Crystal Generative Models

CrystalREPA は、対照目的関数を通じて生成モデルの表現を凍結された汎用機械学習間原子ポテンシャル(MLIP)と整合させることで、生成された結晶の安定性、妥当性、忠実度を向上させるプラグアンドプレイ型フレームワークであり、MLIP の転移有効性は標準的な精度ベンチマークよりもその表現の識別可能性に依存することを明らかにする。

Chengqian Zhang, Yucheng Jin, Duo Zhang, Tiejun Li, Han Wang2026-05-12🔬 cond-mat.mtrl-sci

Impact of the non-canonical approach to the exact solution of the ideal one-dimensional electron gas confined with an anisotropic quantum wire of oscillator-shaped profile

本論文は、位置依存有効質量を有する異方性振動子形状の量子細線に閉じ込められた理想的な一次元電子ガスに対する厳密な解析解を提示し、ラグエル多項式とゲゲンバウアー多項式を用いた正準および非正準の両アプローチを通じて波動関数とエネルギー固有値を導出する。

E. I. Jafarov, S. M. Nagiyev, J. Van der Jeugt2026-05-12🔢 math-ph

Systematic Fine-Tuning of MACE Interatomic Potentials for Catalysis

本論文は触媒分野における9種類のMACEベースの機械学習間原子ポテンシャルを体系的に評価し、ゼロから訓練する場合には特定の高能率サンプリング戦略が有益である一方で、大規模な基盤モデルの微調整は、困難な分布外反応を含む多様な金属および金属酸化物触媒において、優れた頑健性と精度を提供することを示している。

Nima Karimitari, Jacob Clary, Derek Vigil-Fowler, Ravishankar Sundararaman, Gábor Csányi, Christopher Sutton2026-05-12🔬 cond-mat.mtrl-sci