Dieser Bereich widmet sich den faszinierenden Schnittstellen zwischen Physik und Chemie, wo fundamentale Naturgesetze auf molekularer Ebene untersucht werden. Hier geht es um die Bewegung von Atomen, die Kräfte zwischen Molekülen und die thermodynamischen Prozesse, die unser Universum formen, ohne dabei in unnötigen Fachjargon zu verfallen.

Auf Gist.Science durchsuchen wir kontinuierlich die neuesten Vorveröffentlichungen von arXiv in dieser Kategorie. Für jedes neue Preprint erstellen wir sowohl eine verständliche Zusammenfassung für ein breites Publikum als auch eine detaillierte technische Analyse, damit die komplexesten Entdeckungen für jeden zugänglich sind.

Im Folgenden finden Sie die aktuellsten Forschungsarbeiten aus dem Feld der physikalischen Chemie, die wir für Sie aufbereitet haben.

Electron-electrolyte coupling in AC transport through nanofluidic channels

Diese Studie untersucht die Kopplung zwischen Ionen- und Elektronentransport in nanofluidischen Kanälen unter Wechselspannung und zeigt, wie diese Wechselwirkung frequenzabhängige Leitfähigkeit, elektroosmotische Strömungen und eine neue Transportmatrix definiert, die als leistungsstarkes Werkzeug zur Analyse von Grenzflächenphänomenen dient.

Baptiste Coquinot, Mathieu Lizée, Lydéric Bocquet, Nikita Kavokine2026-04-07🔬 cond-mat.mes-hall

Fast Evaluation of Unbiased Atomic Forces in ab initio Variational Monte Carlo via the Lagrangian Technique

Diese Arbeit stellt eine effiziente Methode vor, die mithilfe der Lagrange-Technik die Berechnung unverzerrter atomarer Kräfte in der ab-initio-Variations-Monte-Carlo-Simulation von 6N zusätzlichen DFT-Rechnungen auf eine einzige gekoppelte gestörte Kohn-Sham-Rechnung reduziert und dabei die Genauigkeit und Konsistenz mit Potentialenergieflächen nachweist.

Kousuke Nakano, Stefano Battaglia, Jürg Hutter2026-04-07🔬 cond-mat.mtrl-sci

Third-Body Stabilization of Supercritical CO2 in CO Oxidation: Development and Application of a ReaxFF Force Field for the CO/O/CO2 System

Diese Studie entwickelt und validiert einen neuartigen ReaxFF-Kraftfeld für das CO/O/CO₂-System, der mittels Molekulardynamik-Simulationen zeigt, wie die dichte Matrix von überkritischem CO₂ als effizienter Stoßpartner fungiert, um das bei der CO-Oxidation entstehende CO₂ durch Energieabfuhr zu stabilisieren.

Emdadul Haque Chowdhury, Masoud Aryanpour, Yun Kyung Shin, Bladimir Ramos-Alvarado, Matthias Ihme, Adri van Duin2026-04-07🔬 cond-mat.mtrl-sci

Learning continuous state of charge dependent thermal decomposition kinetics for Li-ion cathodes using Kolmogorov-Arnold Chemical Reaction Neural Networks (KA-CRNNs)

Diese Studie stellt einen physikbasierten Kolmogorov-Arnold-Neural-Netzwerk-Ansatz (KA-CRNN) vor, der es ermöglicht, die kontinuierliche Abhängigkeit der thermischen Zersetzungskinetik von Lithium-Ionen-Kathoden vom Ladezustand (SOC) direkt aus DSC-Daten zu lernen und dabei interpretierbare Einblicke in die zugrundeliegenden Sauerstofffreisetzungs- und Phasenumwandlungsmechanismen zu gewinnen.

Benjamin C. Koenig, Sili Deng2026-04-07🔬 physics

Electron Transfer, Diabatic Couplings and Vibronic Energy Gaps in a Phase Space Electronic Structure Framework

Die Studie zeigt, dass ein neuartiges Phasenraum-Framework im Vergleich zum herkömmlichen Born-Huang-Ansatz die Genauigkeit bei der Berechnung von vibronischen Energieabständen und elektronischen Kopplungen im Shin-Metiu-Modell erheblich verbessert und somit vielversprechende Perspektiven für die Simulation von spinabhängiger Elektronenübertragung eröffnet.

Zain Zaidi, Xuezhi Bian, Joseph E. Subotnik2026-04-07🔬 physics

Generative Chemical Language Models for Energetic Materials Discovery

Die Autoren stellen einen Transfer-Learning-Ansatz mit generativen molekularen Sprachmodellen vor, der durch Feinabstimmung auf kuratierte Datensätze und die Nutzung fragmentbasierter Kodierungen die Entdeckung neuer, synthetisch zugänglicher energetischer Materialien trotz begrenzter Datenverfügbarkeit beschleunigt.

Andrew Salij, R. Seaton Ullberg, Megan C. Davis, Marc J. Cawkwell, Christopher J. Snyder, Cristina Garcia Cardona, Ivana Matanovic, Wilton J. M. Kort-Kamp2026-04-07🔬 physics

Anatomy of a Complex Crystallization Pathway

Die Studie zeigt mittels Molekulardynamik-Simulationen, dass zwei Systeme mit fundamental unterschiedlichen Wechselwirkungen (isotrope Paarpotentiale versus entropische Kräfte bei harten Polyedern) trotz ihrer unterschiedlichen Ursprünge identische komplexe Kristallisationspfade und lokale Strukturentwicklungen aufweisen, da sich die Wechselwirkungen des harten Partikelsystems effektiv auf ein ähnliches Paarpotential abbilden lassen.

Charlotte Shiqi Zhao, Domagoj Fijan, Sharon C. Glotzer2026-04-07🔬 cond-mat

Universal Scaling and Many-Body Resurrection of Polaritonic Double-Quantum Coherences

Die Studie zeigt, dass intrinsische Vielteilchen-Wechselwirkungen trotz starker Licht-Materie-Kopplung und spektraler Ausdünnung echte polaritonische Doppelquantenkohärenzen wiederherstellen, wobei eine universelle Zwei-Photonen-Regel die Resonanzbedingungen definiert und J-Aggregate als einzigartiges System identifiziert, das diese makroskopische Kohärenz vor räumlicher Fragmentierung schützt.

Maxim Sukharev2026-04-07🔬 cond-mat.mes-hall