🔬 mesoscale physics

Crystal Dislocations as Atomic Scale Ratchets

تكشف هذه الدراسة أن النتوءات على المقياس الذري في الخلوع ضمن النيكل ذي البنية المكعبة مركزية الوجه تكسر تماثل الاستجابة الميكانيكية من خلال إظهار سحب أعلى بكثير تحت التحميل المعكوس، وهي آلية متجذرة في الهندسة مدفوعة بالاقتران بين الإزاحات الذرية غير المتوافقة والموترات الشبيهة بالانفعال، مما يتحدى نماذج اللدونة الكلاسيكية ويفتح آفاقاً جديدة لتعزيز مقاومة الكلال.

Wu-Rong Jian, Yifan Wang, Wei Cai2026-09-30
🔬 materials science

Measuring trainable degrees of freedom in materials graph neural networks: a random-subspace intrinsic dimension analysis

تقدم هذه الورقة البحثية "الاعتماد على درجة القابلية للتدريب" كسمة توصيفية جديدة للشبكات العصبية الرسومية للمواد، وذلك باستخدام تحليل البعد الجوهري للفضاء الجزئي العشوائي للكشف عن كيفية تباين البنيات ومهام التنبؤ المختلفة في حساسيتها لعدد درجات الحرية القابلة للتدريب المطلوبة لتحقيق أداء عالٍ، مما يميز هذه المتطلبات عن الدقة النهائية وحدها.

Shehroz Ahmad Shoaib, Kangming Li2026-09-30
🔬 materials science

Accelerating phase-field simulations on exascale computing systems for faster-than-real-time precipitate aging predictions

تقدم هذه الورقة نهجاً شاملاً، ومعتمداً على الأداء المحمول عبر المعالجات الرسومية ضمن إطار عمل MEUMAPPS، يتيح عمليات محاكاة حقل الطور ثلاثية الأبعاد لآلاف الرواسب بسرعة تفوق الزمن الحقيقي من خلال الجمع بين التوازي في الذاكرة الموزعة والتكامل الزمني عالي الرتبة، محققاً تسريعات تصل إلى 501 ضعف مقارنة بالنماذج المرجعية التي تعتمد على وحدة المعالجة المركزية وتوسعاً مثالياً تقريباً على الأنظمة فائقة الأداء (exascale).

Stephen DeWitt, David J. Gardner, Philip Fackler, Yonggil Song, Miroslav Stoyanov, Carol S. Woodward, Balasubramaniam Ra (…)2026-09-30
🔬 materials science

Far-field terahertz spectroscopy across the charge-density-wave transition in 2H-NbSe2_2

تستخدم هذه الدراسة مطيافية المجال البعيد للترددات التراهرتز في النطاق الزمني ومطيافية الانبعاث الضوئي المستندة إلى زاوية تحليل الطيف لتوصيف ديناميكيات موجة كثافة الشحنة الجماعية في مادة 2H-NbSe2_2 الحجمية، حيث حددت أنماط سعة عالية التردد وأنماط طور منخفضة التردد متميزة تظهر تحت درجة حرارة الانتقال وتمت نمذجتها بنجاح باستخدام محاكاة غينزبورغ-لانداو المعتمدة على الزمن.

Dmitriy Yavorskiy, Adil Rehman, Wojciech Brzezicki, Jan Skolimowski, Marcin Białek, Wojciech Knap, Dawid Wutke, Natalia (…)2026-09-30
🔬 materials science

Facet- and thickness-dependent band-edge alignment at ZrSe\texorpdfstring{3_3}{3} surfaces: hybrid-functional calculations with spin-orbit coupling

تستخدم هذه الدراسة حسابات الوظيفة الهجينة مع اقتران المدار واللف المغزلي للكشف عن أن طاقات السطح، ومحاذاة حواف النطاق الإلكتروني، والطبيعة المعدنية أو أشباه الموصلات لأوجه بلورات ZrSe3_3 تعتمد بقوة على التوجه البلوري والسمك، مدفوعة بالحفاظ على ثنائيات Se-Se أو تشوهها عند السطح.

Sandro G Holanda, Bruno Ipaves, Astrid Campos-Mata, Shreyasi Chattopadhyay, Pulickel M Ajayan, Douglas S Galvao, Marcelo (…)2026-09-30
🔬 materials science

Fracture of Lattice Materials from Low to High Relative Density

تقدم هذه الورقة إطاراً تحليلياً وعدديًا مُثبتًا يتنبأ بمتانة الكسر للمواد ذات الشبكات المثلثية والسداسية عبر نطاق واسع من الكثافات النسبية، مما يكشف عن تحول في آليات الفشل عند الكثافات العالية ويوضح كيف يمكن للسلوك شبه الهش والتحسين الهندسي أن يعززا مقاومة الكسر بشكل كبير، حتى ليتجاوزا متانة المادة الأساسية.

Adam P. Taylor, Sage Fulco, Kevin T. Turner2026-09-30
🔬 mesoscale physics

Unveiling Three-Dimensional Skyrmion Transitions Through Vortices and Monopoles

تقدم هذه الدراسة أول تصوير تجريبي لهياكل السكيرميون ثلاثية الأبعاد ذات الشحنة الطوبولوجية Q=0Q=0 في عينة من Co8Zn8Mn4\text{Co}_8\text{Zn}_8\text{Mn}_4 باستخدام التصوير المقطعي بنثر النيوترونات، مما يكشف عن حالات مستقرة جديدة ومسارات انتقال تتوسطها شبكات دوامات-مضادات دوامات، وميرونات، ومونوبولات تمهد الطريق لتطبيقات السبينترونيك الكتلي المتقدمة.

Melissa E. Henderson, Daichi Kurebayashi, Benjamin Heacock, Wangchun Chen, Charles W. Clark, David G. Cory, Dusan Sarena (…)2026-09-30
🔬 materials science

Fundamental concepts of thermal phonon coherence

تستعرض هذه المراجعة بدقة نظريات التماسك الفونوني الحراري المكاني والزماني لتوضيح المبادئ الأساسية، وتوحيد الظواهر الموجية في المواد المعقدة، وتوفير إطار شامل لهندسة النقل الحراري بما يتجاوز نماذج التشتت التقليدية الشبيهة بالجسيمات.

Theodore Maranets, Haoran Cui, Milad Nasiri, Evan Doe, Yan Wang2026-09-30
🔬 materials science

Orbital-engineered px,y-kagome lattice in a halogen monolayer

تُظهر هذه الورقة البحثية إنشاء شبكة "كاغومي" (kagome) من المدارات px,yp_{x,y} متعددة المدارات وعالية الترتيب باستخدام طبقة أحادية من البروم على سطح الفضة Ag(111)، مما يكشف عن بنيتها الإلكترونية الطوبولوجية الجوهرية من خلال تحليل تجريبي ونظري مشترك.

Xulin Liu, Jingyi Duan, Yueqian Chen, Wenbo Liu, Peiyao Xiao, Yuxiang Liu, Pei Liu, Minjun Wang, Baojie Feng, Dongfei Wa (…)2026-09-30
🔬 materials science

Frustrated Gd3+ Double Perovskites as High-Performance Magnetocaloric Materials for Sub-100 mK Adiabatic Demagnetization Refrigeration

تحدد هذه الدراسة مركبات البيروفسكايت المزدوجة المحبطة القائمة على الغادولينيوم (Gd³⁺)، وهي Ba₂GdSbO₆ وSr₂GdSbO₆، بوصفها مواد مغناطيسية حرارية عالية الأداء تحقق درجات حرارة تبريد منخفضة قياسية لخفض المغناطيسية الكظومة (adiabatic demagnetization) دون 70 ميلي كلفن مع الحفاظ على كثافة إنتروبيا استثنائية، مما يجعلها مرشحة واعدة لتطبيقات التبريد الكمي عند درجات حرارة أقل من 100 ميلي كلفن.

Tim Treu, Marvin Klinger, Christian Heil, Hans-Albrecht Krug von Nidda, Vinicius E. S. Frehse, Mamoun Hemmida, Anton Jes (…)2026-09-30