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

Ghost-RISB for Correlated Electron-Phonon Systems: Application to the Hubbard-Holstein Model

本論文は、局所的なフォノンモードと動的な自己エネルギー効果を組み込むことで、相関電子・フォノン系を効率的かつ正確に扱う拡張ゴースト回転不変スレーブボゾン(ghost-RISB)法を導入し、DMFTレベルの精度を極めて低い計算コストで達成するとともに、強結合バイポーロン領域におけるフランツ・コンドン的な超伝導の抑制を明らかにしている。

Samuele Giuli, Ricardo J. Campos-Lopes, Emin Moghadas, Massimo Capone2026-08-06
🔬 materials science

Structural Chirality from Short-Range Order in Heteroanionic Materials

本論文は、NbO2_2Fのようなヘテロアニオン性ReO3_3型材料におけるアニオン種の秩序化のみによって、無機結晶内の構造的カイラリティを誘導できることを示し、構成的秩序化が新しいクラスのカイラル機能性材料を創出するための実行可能な経路であることを確立するものである。

Benjamin J. Morgan2026-08-06
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CheMLFlow: An Open-Source Platform for Cheminformatics and Materials Informatics Applications

CheMLFlowは、複雑な科学的機械学習パイプラインの構築における一般的なボトルネックに対処するため、モジュール式で再現可能、かつエージェント対応のコンポーネントを提供することにより、エンドツーエンドのケモインフォマティクスおよびマテリアルズインフォマティクスのワークフローを合理化し自動化するように設計されたオープンソースプラットフォームです。

Brendan Smith, Susana Lopez-Moreno, Eric Dolores-Cuenca, Sangil Kim, Jose L. Mendoza-Cortes, Nijamudheen Abdulrahiman2026-08-06
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Delocalized Coupled-Cluster Theory for Polaron Structure and Dynamics

本論文は、非局在化結合クラスター(dCC)理論を導入するものであり、これは、フォノン数のカットオフなしにモデル系および実材料にわたるポラロン基底状態と有限温度ダイナミクスを正確かつ効率的にシミュレートし、最先端のベンチマークに匹み合う結果を大幅に低い計算コストで達成する、並進不変な変分フレームワークである。

Hamlin Wu, Moritz K. A. Baumgarten, Tong Jiang, Joonho Lee2026-08-06
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X-ray Thermal diffuse scattering from real-space displacement correlations

本論文は、3次元差分対分布関数を用いることで、最小限の精査で実験によるシリコンのデータを正確に再現し、熱的および静的な無秩序を同等に扱う、X線熱拡散散乱を計算するための厳密な調和近似法を導入するものである。

Benjamin Fahl, Jonathan Bulled, Artem Korshunov, Dmitry Chernyshov, Yevheniia Kholina, Arkadiy Simonov2026-08-06
🔬 materials science

HPHT growth of centimeter-sized cubic boron nitride crystals

Ni-Cr系溶媒触媒とHPHT温度勾配法を用い、研究者らは1950°Cで1週間にわたり安定した前駆体フラックスを維持することにより、10 mmを超える立方晶窒化ホウ素の単結晶の育成に成功し、その結果生じた細長い形態はホウ素および窒素種の有効拡散係数の低さに起因するとされている。

Andrey Katrusha, Weihua Peng, Jianguo Peng, Konstantin Iakoubovskii2026-08-06
🔬 materials science

Direct Evidence for Robust Bulk Band Gap Across the Charge Density Wave Transition in TiSe2

高分解能角度分解光電子分光法を用いることで、本研究は、TiSe2における電荷密度波転移がバルクバンドギャップの開口を伴うものではなく、むしろ既存のバンド絶縁体の電子構造を折り畳む格子駆動型の再構成であることを実証している。

Turgut Yilmaz, Anil Rajapitamahuni, Muhammad Awais Fiaz, Zhenxian Liu, Jerzy T. Sadowski, Abdullah Al-Mahboob, Asish K. (…)2026-08-06
🔬 materials science

Effective single particle picture for anharmonic lattice dynamics: a Rosetta stone for electronic and ionic response

本論文は、非調和格子力学を時間依存性密度汎関数理論に類似した一粒子描像へと写像する理論的枠組みを確立し、それによって、相互作用するイオンの動的応答をモデル化するために高度な電子構造手法を直接適用することを可能にするものである。

Giovanni Caldarelli, Francesco Mauri2026-08-06
🔬 materials science

The crossmetric tensor and the geometrical meaning of the imaginary numbers

本論文は、ハミルトンの四元数行列を、計量テンソルとクロス(交差)テンソルからなる非デカルト基底へと一般化した「クロスメトリック・テンソル」を導入するものであり、これは虚数および結晶学的四元数を、異なる結晶族間におけるハミルトンの積の規則の一貫性を説明する一対の配向された平面として提供し、統一的な幾何学的解釈を与えるものである。

Cyril Cayron2026-08-06
🔬 materials science

Physics-Informed and Knowledge-Driven Generative AI for Autonomous Discovery of Porous Oxide Energy Materials: Opportunities and Challenges

本論文は、アプリケーションへの意識およびデータの不足という現在の限界を克服するために、7段階の物理情報に基づく逆設計フレームワークと自律的な知識生成システムを導入することにより、多孔質酸化物エネルギー材料の自律的発見における生成AIを進展させるための包括的なロードマップを提案するものである。

Dibakar Datta2026-08-05