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。

🔬 材料科学

First-Principles-Informed Modeling of Thermal Transport and Laser-Induced Heating in Ultrahigh-Temperature Carbides

本研究は、第一原理計算および連続体熱伝導モデルを用いて、様々な超高温炭化物の電子構造、熱輸送メカニズム、およびレーザー誘起加熱応答を体系的に特性評価し、レーザー照射下での熱性能を予測する上で極めて重要となる、金属的遷移金属炭化物と半導体であるSiCとの間の明確な相違を明らかにしている。

Shivanand Yadav, Shailendra Kumar Verma, Vardhman Dwivedi, Raihan Ahammed, Rohitash Kumar, Manvendra Sharma, Pritam Chak (…)2026-10-27
🔬 メソスケール物理学

Charge state and hydration of vacancies in silicon and silicon carbide in contact with water: A grand-canonical first-principles stability map

本研究は、大正準(グランドカノニカル)第一原理計算を用いて水に接するシリコンおよびシリコンカーバイドの空孔の安定性をマッピングし、それらの電荷状態と水和レベルがpHと電極電位によって共同で決定されること、ならびに水素の結合はシリコン空孔には協同的に結合するものの、カソードバイアスがない場合には炭素空孔を不活性化できないことを明らかにしている。

Abhirup Patra2026-10-27
🔬 物理学

Autonomous atomistic-continuum coupling through uncertainty-aware active learning

本論文は、反応性蒸着において、原子論的な動力学モンテカルロシミュレーションと連続体流体力学ソルバーを効率的に結合し、原子論的シミュレーションの必要回数を2桁から3桁削減しながら高い精度を実現する、自律的で不確実性を考慮した能動学習フレームワークを提示する。

Daniel Abdulah, Hariswaran Sitaraman, Ross E. Larsen, Kevin Patrick Griffin, Grace Wei, Janelle Domantay, Ethan Young, M (…)2026-10-27
🔬 材料科学

First-Principles Investigation of the Structural, Electronic, Optical, Elastic, and Thermoelectric Properties of X2MoSeO6 (X = K, Rb, Cs)

本研究は、第一原理計算を用いてX2MoSeO6(X = K, Rb, Cs)シリーズの構造的、電子的、光学的、弾性的、および熱電的特性を包括的に特性評価し、非単調なバンドギャップの変化、明確な機械的異方性、および特にRb2MoSeO6における有望な熱電性能を明らかにしている。

Sha Ajharul Islam Forhat, Md. Rakibul Hasan Rakib, Md. Al Noman Ruhin, Md Tashfiq Bin Kashem2026-10-27
🔬 材料科学

Exploring Joint-Embedding Predictive Architectures for Self-Supervised Representation Learning of Powder X-ray Diffraction Patterns

本論文は、粉末X線回折パターンに対する自己教師あり学習型のJoint Embedding Predictive Architecture (JEPA) を導入するものであり、これは高次の結晶学的表現を学習することで、明示的な教師なしに物理的な変換を自然に整理し、かつ現実的な多相混合パターンを生成しながら、正確な空間群分類および格子定数の推定を可能にするものである。

Ming-Chiang Chang, Brian DeCost2026-10-27
🔬 材料科学

Winding-Controlled Topological Descendants of Antialtermagnets

本論文は、アンチアルター磁性体のトポロジカルな子孫が、磁気親の多項式の次数ではなく、横方向質量対の位相巻き数によって支配されることを確立しており、このメカニズムは、高チャーン数Weyl点をもたらす理論モデルを通じて示され、LaMnAu5_5に関する第一原理計算によって確認されている。

Sahar Izadi Vishkayi, Carmine Autieri, Meysam Bagheri Tagani2026-10-27
🔬 メソスケール物理学

Momentum-selective graphene spectroscopy of moiré excitons

本論文は、WSe2_2/MoSe2_2ヘテロ二層におけるモアレ励起子を特性評価するための運動量選択的な近接場分光法としてグラフェン近接効果を用いることを提案しており、グラフェンへのエネルギー転送速度が遠視野の光学選択則とは大きく異なること、および遷移双極子のテクスチャに基づいてカイラルなダーク状態を一意に識別できることを明らかにしている。

Katsunori Wakabayashi2026-10-27
🔬 材料科学

Evolution of microstructure and crystallographic texture in a novel Zr-4Nb-2Al alloy during hot rotary swaging

本研究は、多段階誘導加熱支援熱間回転スウェージング工程が、α+β\alpha+\beta領域における結晶粒の微細化および球状化の促進を通じて、新規なZr-4Nb-2Al合金の微細構造、結晶方位関係、および機械的性質を効果的に制御し、その結果、降伏強度の低下と塑性変形能の向上との間に顕著なトレードオフをもたらすことを示している。

Adam Strnad, Jana Šmilauerová, Josef Stráský, Lukáš Horák, Jan Čapek, Alžběta Endrychová, Martin Holčák, Jiří Zýka, Milo (…)2026-10-27