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.

Long-range states in collisions of ultracold molecules

Mittels gekoppelter Kanalrechnungen an einem Rb+KRb-Prototypmodell zeigt die Studie, dass nahe der Schwelle liegende gebundene Zustände mit starkem langreichweitigem Charakter und schwacher kurzreichweitiger Kopplung tief unterhalb der Schwellen bestehen bleiben können, wobei sie lange Lebensdauern aufweisen und das Potenzial besitzen, schmale Feshbach-Resonanzen zu induzieren, während sie weitgehend gegen chaotische kurzreichweitige Dynamiken und laserinduzierte Zerstörung immun bleiben.

James F. E. Croft, Brian K. Kendrick, Jeremy M. Hutson2026-05-01🔬 physics.atom-ph

Machine Learning and Molecular Simulations Reveal Mechanisms of ZIFs Polymorph Selection

Durch die Kombination von Machine-Learning-Klassifikatoren mit Metadynamik-Simulationen zeigt diese Studie, dass die Selektion spezifischer Polymorphe in Zn(imidazolat)₂-metallorganischen Gerüsten bereits im Stadium der pränuklearen Cluster bestimmt wird, was die Annahme herausfordert, dass die Polymorphauswahl erst später im Syntheseprozess erfolgt.

Emilio Méndez (Sorbonne Université, CNRS, Physico-chimie des Electrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux, PHENIX, Paris, France), Rocio Semino (Sorbonne Université, CNRS, Physico-chimie des Electrolytes (…)2026-05-01🔬 cond-mat.mtrl-sci

Development of a glow-discharge ion-trap instrument for measuring effective radiative-association rate coefficients

Dieser Beitrag stellt die Entwicklung und erste Validierung eines neuen Glümentladung-Ionenfallen-Instruments vor, das zur direkten Messung langsamer radiativer Assoziationsgeschwindigkeitskoeffizienten entwickelt wurde, und demonstriert erfolgreich seine Fähigkeit durch die Bestimmung einer unteren Grenze für die Reaktionsgeschwindigkeit der Ag+^{+} + O2_{2}-Reaktion.

Darya Kisuryna, Sanjana Maheshwari, Santiago Lorenzi, Julianna Palotás, Jessica Palko, Nathan McLane, Ece M. Kocak, Randall E. Pedder, Leah G. Dodson2026-04-30🔬 physics

A Unified Formulation for S^2\langle \hat{S}^2 \rangle in Two-Component TDDFT

Dieser Artikel stellt ein vereinheitlichtes Formalismus zur Berechnung des Spin-Erwartungswerts S^2\langle \hat{S}^2 \rangle in der zeitabhängigen Dichtefunktionaltheorie (TDDFT) mit zwei Komponenten vor, leitet spezialisierte Gleichungen für kollineare Referenzzustände ab und zeigt damit, dass die Spin-Kontamination angeregter Zustände sowohl aus dem Referenzzustand als auch aus dem Anregungsprozess selbst resultiert.

Xiaoyu Zhang2026-04-30🔬 physics

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

DFT-assisted natural abundance 13C zero-field NMR via optical magnetometry

Dieser Artikel demonstriert einen Durchbruch in der NMR-Spektroskopie bei natürlicher 13C-Häufigkeit und Nullfeld durch die Kombination eines kompakten optischen Magnetometers mit vibrationskorrigierten DFT-Vorhersagen, um eine hochsensitive, Isotopomer-aufgelöste molekulare Identifizierung und die Gewinnung transienter struktureller Informationen in Lösung zu erreichen, ohne Hyperpolarisierung oder starke Magnetfelder zu benötigen.

Blake Andrews, Xiao Liu, Raphael Zumbrunn, Calvin Lee, Sahand Adibnia, Emanuel Druga, Martin Head-Gordon, Ashok Ajoy2026-04-30🔬 physics

Amplitude Encoding of Slater-Type Orbitals via Matrix Product States: Efficient State Preparation and Integral Evaluation on Quantum Hardware

Dieser Artikel zeigt, dass Slater-Typ-Orbitale auf Quantencomputern effizient mittels Matrixproduktzuständen mit konstanten oder beschränkten Bindungsdimensionen kodiert werden können, was eine präzise analytische Zustandspräparation und Integralberechnung ermöglicht, die experimentell auf IBM-Hardware validiert wurde.

Sorin Bolos2026-04-30⚛️ quant-ph

A Theoretical Investigation of the Thermal and Photochemical Mechanisms of Ethylbenzene Dehydrogenation on Rutile TiO2_{2}(110)

Diese Masterarbeit nutzt einen dual-methodischen quantenchemischen Ansatz, um aufzudecken, dass die Dehydrierung von Ethylbenzol auf rutilem TiO2_{2}(110) auf stöchiometrischen Oberflächen über einen protonengekoppelten Elektronentransfer verläuft, sich jedoch auf oxidierten Oberflächen zu einem effizienteren direkten Wasserstoffatomtransfer-Mechanismus verschiebt, wobei die Photonenenergie bestimmt, ob die Reaktion die kinetischen Barrieren des Grundzustands durch Persistenz im angeregten Zustand umgeht.

Nico Yannik Merkt2026-04-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Physics-based modeling of cyclic and calendar aging of LIBs with Si-Gr composite anodes

Dieser Beitrag stellt ein physikalisches Modell vor, das die unterschiedlichen Degradationsmechanismen von Silizium-Graphit-Komposit-Anoden in Lithium-Ionen-Batterien entwirrt und analysiert, indem es insbesondere das Zusammenspiel zwischen SEI-Wachstum, Partikelrissbildung und Aktivmaterialverlust unter verschiedenen Zyklisierungs-, Lagerungs- und Prüfbedingungen adressiert, um die zukünftige Batterieoptimierung zu informieren.

Micha C. J. Philipp, Lukas Köbbing, Alexander Karger, Andreas Jossen, Arnulf Latz, Birger Horstmann2026-04-30🔬 physics.app-ph