785 Arbeiten
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.
Die Autoren stellen eine effiziente Software vor, die es ermöglicht, quartische Kraftfelder und VPT2-Vibrationsenergien für große Moleküle wie Aspirin innerhalb von Sekunden auf einem Laptop mithilfe maschinell erlernter Potentiale zu berechnen, wodurch erstmals quantenmechanische anharmonische Effekte für derartige Systeme zugänglich werden.
Die Arbeit stellt die konvexe Dichtefunktionaltheorie (CVX-DFT) als eine robuste und effiziente Methode vor, die durch die explizite Erzwingung von Konvexität im Variationsproblem die topologischen Defekte konventioneller DFT-Ansätze bei konischen Schnittpunkten beseitigt und somit zuverlässige nicht-adiabatische Simulationen ermöglicht.
Diese Arbeit untersucht die Grundlagen und die Leistungsfähigkeit nichtadiabatischer Molekulardynamik-Methoden für stark gekoppelte Photon-Elektron-Kern-Systeme (molekulare Polaritonen) mithilfe der exakten Faktorisierung der Vielteilchenwellenfunktion.
Diese Studie zeigt, dass sich die Benetzbarkeit von Kupferoberflächen durch die präzise Kontrolle der Laser-Topografie (insbesondere durch die Kombination von rauen Tälern und glatten Spitzen) gezielt steuern lässt, wobei die langfristige Benetzung primär von der Adsorption hydrophober Kohlenwasserstoffe und nicht vom Oxidationszustand des Substrats bestimmt wird.
Diese Arbeit demonstriert die Leistungsfähigkeit einer neu entwickelten Plug-Flow-Festbettzelle für in-situ- und operando-XAS-Messungen im Labor bei Temperaturen bis 1000 °C und Drücken bis 10 bar, wobei die simultane Verfolgung von Oxidationszustandsänderungen und katalytischer Aktivität an Mangan- und Nickelkatalysatoren erfolgreich nachgewiesen wurde.
Diese Arbeit stellt eine neue, auf Operator-Kommutativität und Energiescreening basierende Strategie zur dynamischen Ansatzkonstruktion im Rahmen der Dichtematrix-Einbettungstheorie (DMET) vor, die es ermöglicht, komplexe chemische Systeme mit bis zu 144 Qubits unter Nutzung von maximal 20 Qubits gleichzeitig präzise und effizient auf aktuellen NISQ-Hardware zu simulieren.
Die Studie zeigt, dass die Kausalität zwischen translatorischen und orientierenden Freiheitsgraden in unterkühltem Wasser eine ausgeprägte Asymmetrie aufweist, die auf emergente glasartige Dynamik hindeutet und im Gegensatz zum weitgehend entkoppelten Verhalten bei Raumtemperatur steht.
Die Studie nutzt HDX-MS, um nachzuweisen, dass der semichinone Zustand im Vogel-Kryptochrom eine einzigartige, nicht-monotone Konformationsdynamik aufweist, die als spezifisches strukturelles Signal den Übergang von quantenmechanischen Spinprozessen zur magnetischen Orientierung vermittelt.
Dieser Artikel entwickelt ein theoretisches Rahmenwerk, das auf der Breit-Pauli-Hamilton-Funktion basiert, um die bisher wenig beachtete magnetische Kopplung zwischen Kernbewegung und Kernspins zu beschreiben und zeigt, dass diese Wechselwirkung in hochsymmetrischen Molekülen zu experimentell nachweisbaren Hyperfeinaufspaltungen in NMR-Spektren führen kann, die durch Infrarotlicht ausgelöst werden.
Diese Studie überwindet die Grenzen der Virialentwicklung, indem sie durch die Kombination präziser Dichtemessungen, Molekulardynamik-Simulationen und spektroskopischer Methoden detaillierte partielle molare Volumina für LiCl-Lösungen ermittelt und so die mikroskopischen Ursachen von Ionenclustering sowie die Entwicklung neuer Kraftfelder ermöglicht.