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2743 Arbeiten

Die Welt der kondensierten Materie und Materialwissenschaften untersucht, wie sich Atome zu neuen Materialien verbinden und welche faszinierenden Eigenschaften daraus entstehen. Von Supraleitern, die Strom ohne Verlust leiten, bis hin zu weichen Materialien, die unser tägliches Leben verändern, reicht das Spektrum dieser Forschung. Gist.Science macht die neuesten Erkenntnisse aus diesen Feldern für alle zugänglich, indem wir die komplexen Preprints von arXiv sorgfältig durchgehen.

Für jede neue Veröffentlichung in dieser Kategorie erstellen wir sowohl eine leicht verständliche Zusammenfassung als auch eine detaillierte technische Analyse. So können Sie schnell den Kern der Forschung erfassen oder tief in die mathematischen und physikalischen Details eintauchen, je nach Ihrem Interesse. Unser Ziel ist es, die Sprachbarriere zwischen Fachleuten und der breiten Öffentlichkeit zu überwinden.

Nachfolgend finden Sie die aktuellsten Beiträge aus dem Bereich kondensierte Materie und Materialwissenschaften, die wir gerade für Sie aufbereitet haben.

Benchmarking of Massively Parallel Phase-Field Codes for Directional Solidification

Dieser Beitrag stellt einen umfassenden Benchmark vor, der einen GPU-beschleunigten Finite-Differenzen-Phasenfeld-Code (GPU-PF) und einen CPU-parallelisierten Finite-Elemente-Code mit adaptivem Gitter (PRISMS-PF) zum Simulieren der gerichteten Erstarrung von Al-Cu- und SCN-Kampfer-Legierungen unter experimentell relevanten Bedingungen vergleicht, ihre Genauigkeit bei der Vorhersage dendritischer Morphologie und Spitzen-Dynamik validiert und ihre Rechenleistung bewertet, um integrierte rechnergestützte Werkstoffentwicklungs-Workflows zu unterstützen.

Jiefu Tian, David Montiel, Kaihua Ji, Trevor Lyons, Jason Landini, Katsuyo Thornton, Alain Karma2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Tuning of Atomic Layer Deposition Pulse Time through Physics-Informed Bayesian Active Learning

Dieser Beitrag stellt einen physikgestützten Bayesianischen aktiven Lernrahmen vor, der ein Langmuir-Adsorptionsmodell mit einer zweistufigen Parameterschätzstrategie integriert, um Pulsdauern bei der Atomlagenabscheidung autonom und effizient zu optimieren, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen datengesteuerten Ansätzen eine schnellere Konvergenz, eine höhere Vorhersagegenauigkeit und ein deutlich reduzierter Vorläuferverbrauch erreicht werden.

Pouyan Navabi, Christos G. Takoudis2026-04-30🔬 cond-mat.mes-hall

From Code to Figure: A FAIR-Aligned Data Provenance Chain for Reproducible Simulation Research in Numerical Physics

Dieser Beitrag stellt einen integrierten, FAIR-konformen Workflow vor, der Versionskontrolle, automatisierte Tests, strukturierte Protokollierung und standardisierte Nachverarbeitung kombiniert, um eine vollständige Datenherkunftskette zu etablieren, die die Reproduzierbarkeit von der Code-Entwicklung bis zu den veröffentlichten Abbildungen in numerischen Physiksimulationen gewährleistet.

Markus Uehlein, Tobias Held, Christopher Seibel, Lukas G. Jonda, Baerbel Rethfeld, Sebastian T. Weber2026-04-30🔬 physics

Magnetononlinear Hall effect from multigap topology in metal-organic frameworks

Dieser Artikel zeigt, dass nicht-abelsche Multigap-Bandtopologie, charakterisiert durch nichttriviale Euler-Klassen-Invarianten, beobachtbare magnetische nichtlineare Hall-Effekte in einstellbaren zweidimensionalen kagome-Metall-organischen Gerüsten induziert und damit einen Weg zur experimentellen Detektion dieser unerforschten topologischen Phase durch kontrollierbare Magnetotransportmessungen eröffnet.

Chun Wang Chau, Wojciech J. Jankowski, Bo Peng, Robert-Jan Slager2026-04-30🔬 cond-mat.mes-hall

Accelerating finite-element-based projector augmented-wave density functional theory calculations with scalable GPU-centric computational methods

Dieser Beitrag stellt eine skalierbare, GPU-zentrierte Finite-Elemente-Projektor-erweiterte-Wellen-Methode (PAW-FE) vor, die algorithmische Innovationen wie gemischte Genauigkeitsarithmetik und Chebyshev-gefilterte Unterraumiteration nutzt, um erhebliche Beschleunigungen und exascale-fähige Leistung für großskalige, chemisch genaue Dichtefunktionaltheorie-Simulationen zu erreichen.

Kartick Ramakrishnan, Phani Motamarri2026-04-30🔬 physics

Implementation of the hybrid exchange-correlation functionals in the SIESTA code

Dieser Beitrag stellt eine effiziente und genaue Implementierung hybrider Austausch-Korrelations-Funktionalen im SIESTA-Code vor, die eine gaußförmig angepasste Darstellung numerischer Atomorbitale nutzt, um großskalige, skalierbare Simulationen ausgedehnter Systeme mit deutlich verbesserten Bandlückenvorhersagen zu ermöglichen.

Yann Pouillon, Bill Clintone Oyomo, James Sifuna, María Camarasa-Gómez, Xinming Qin, Carlos Beltrán, Fernando Gómez-Ortiz, Honghui Shang, Javier Junquera2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Mixture of Experts Framework in Machine Learning Interatomic Potentials for Atomistic Simulations

Dieser Beitrag stellt ein multifiduzielles Mixture-of-Experts-Framework für maschinelle Lernpotentiale zwischen Atomen vor, das Simulationsdomänen räumlich partitioniert und eine Co-Training-Strategie einsetzt, um mechanische Diskrepanzen an Grenzflächen zu beheben, wodurch eine hochpräzise Genauigkeit für komplexe katalytische Systeme bei mehr als doppelter Rechengeschwindigkeit im Vergleich zu Standardmethoden erreicht wird.

Gabriel de Miranda Nascimento, Marc L. Descoteaux, Laura Zichi, Chuin Wei Tan, William C. Witt, Nicola Molinari, Sriteja Mantha, Daniil Kitchaev, Mordechai Kornbluth, Karim Gadelrab, Charles Tuffile (…)2026-04-30🔬 physics

First-Principles Study of Structural, Electronic, Thermal, and Optical Properties of Quasi-2D C2 N2 O Using GGA and HSE06

Diese Studie auf der Grundlage erster Prinzipien zeigt, dass das quasi-zweidimensionale C2N2O-Material ein thermisch stabiler Halbleiter mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, einem einstellbaren indirekten Bandabstand und einer starken anisotropen optischen Absorption ist, was ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für nanoskalige optoelektronische und thermische Steuerungsanwendungen macht.

Hemn. G. H, Nzar. R. Abdullah, Vidar Gudmundsson2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Achieving Large Uniaxial and Homogeneous Strain in Two-Dimensional Materials

Dieser Artikel stellt eine hochleistungsfähige, vielseitige Plattform für Kristallschichten vor, die eine präzise, reversible und homogene einachsige Dehnungsanpassung von bis zu ~5,5 % in verschiedenen zweidimensionalen Materialien ermöglicht, die bisherigen Grenzen hinsichtlich Dehnungsgröße, Wiederholbarkeit und kryogenen Leistungsfähigkeit überwindet und zudem die Untersuchung von Dehnungsgradienten erleichtert.

Yangchen He, Jessica Kienbaum, Wuzhang Fang, Hongrui Ma, Ying Wang, Ping Yuan, Daniel A. Rhodes2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Negative magnetoresistance in strained α\alpha-Sn and α\alpha-SnGe films in an in-plane magnetic field

Diese Studie zeigt, dass der in gedehnten α\alpha-Sn- und α\alpha-SnGe-Filmen unter in-plane-Magnetfeldern beobachtete negative Magnetowiderstand nicht mit der Hypothese der chiralen Anomalie vereinbar ist, was darauf hindeutet, dass alternative Mechanismen für den Effekt verantwortlich sind.

Sunny Phan (Department of Physics and Astronomy, University of Cincinnati, Cincinnati, OH USA), Andrei Kogan (Department of Physics and Astronomy, University of Cincinnati, Cincinnati, OH USA), Jesse (…)2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci