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.

A finite-element Delta-Sternheimer approach for computing accurate all-electron RPA correlation energies of polyatomic molecules

Diese Arbeit stellt eine finite-elemente-basierte Delta-Sternheimer-Methode vor, die es ermöglicht, RPA-Korrelationsenergien für allgemeine polyatomare Moleküle mit beliebiger numerischer Genauigkeit und ohne konventionelle Basis-Satz-Extrapolation direkt im vollständigen Basis-Satz-Limit zu berechnen.

Hao Peng, Haochen Liu, Chuhao Li, Hehu Xie, Xinguo Ren2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Chromatographic Peak Shape from Stochastic Model: Analytic Time-Domain Expression in Terms of Physical Parameters and Conditions under which Heterogeneity Reduces Tailing

Diese Arbeit stellt ein effizientes, analytisches Zeitbereichsmodell für chromatographische Peaks vor, das auf stochastischen Prinzipien basiert, experimentelle Daten präziser beschreibt als etablierte Funktionen und zeigt, dass mechanistische Heterogenität unter bestimmten Bedingungen die Peakasymmetrie verringern kann.

Hernán R. Sánchez2026-03-30🔬 physics

Pushing the limits of unconstrained machine-learned interatomic potentials

Die Studie zeigt, dass unbeschränkte maschinengelernte Interatomare Potentiale bei Training auf großen Datensätzen physikalisch eingeschränkten Modellen in Bezug auf Genauigkeit und Geschwindigkeit überlegen sein können, wobei einfache Modifikationen zur Wiederherstellung physikalischer Symmetrien eine zuverlässige Anwendung in praktischen Simulationen ermöglichen.

Filippo Bigi, Paolo Pegolo, Arslan Mazitov, Jonathan Schmidt, Michele Ceriotti2026-03-30📊 stat

Third and fourth density and acoustic virial coefficients of neon from first-principles calculations

In dieser Studie wurden die dritten und vierten Dichte- und akustischen Virialkoeffizienten von Neon im Temperaturbereich von 10 bis 5000 K mithilfe von Pfadintegral-Monte-Carlo-Simulationen und hochpräzisen ab-initio-Potentialen erstmals aus ersten Prinzipien bestimmt, wobei die resultierenden Unsicherheiten deutlich unter denen fast aller experimenteller Daten liegen.

Robert Hellmann, Giovanni Garberoglio2026-03-30🔬 physics.atom-ph

KANEL: Kolmogorov-Arnold Network Ensemble Learning Enables Early Hit Enrichment in High-Throughput Virtual Screening

Die Studie stellt KANEL vor, einen Ensemble-Lernansatz, der interpretierbare Kolmogorov-Arnold-Netzwerke mit etablierten ML-Modellen und komplementären Molekülrepräsentationen kombiniert, um die Früherkennung von Trefferkandidaten im virtuellen Hochdurchsatz-Screening durch eine optimierte Bewertung der frühen Hit-Anreicherung zu verbessern.

Pavel Koptev, Nikita Krainov, Konstantin Malkov, Alexander Tropsha2026-03-30🔬 physics

Liquid structure adjacent to solid surfaces follows the superposition principle

Diese Studie enthüllt das bisher unbekannte Superpositionsprinzip für Flüssigkeiten an festen Oberflächen, das durch 3D-AFM-Experimente und ein analytisches Modell (SLS) validiert wurde, um die Struktur von Flüssigkeiten an heterogenen Grenzflächen über einen weiten Größenbereich präzise vorherzusagen.

Qian Ai, Haiyi Wu, Lalith Krishna Samanth Bonagiri, Kaustubh S. Panse, Shan Zhou, Fujia Zhao, Yitong Li, Kenneth S. Schweizer, Narayana R. Aluru, Yingjie Zhang2026-03-30🔬 physics

Computational Insights into PEMFC Durability: Degradation Mechanisms, Interfacial Chemistry, and the Emerging Role of Machine Learning Potentials

Diese Übersichtsarbeit fasst computergestützte Fortschritte zur Aufklärung der atomistischen Degradationsmechanismen in PEM-Brennstoffzellen zusammen, betont die starke Kopplung verschiedener Abbauwege, die von bestehenden Modellen noch nicht gleichzeitig erfasst wird, und schlägt zukünftige Richtungen vor, die Multiskalen-Simulationen und maschinelles Lernen integrieren.

Jack Jon Hinsch, Kazushi Fujimoto2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci

Geometric Phase Effect in Thermodynamic Properties and in the Imaginary-Time Multi-Electronic-State Path Integral Formulation

Diese Arbeit demonstriert, dass die bereits entwickelte Multi-Elektronen-Zustands-Pfadintegral-Formulierung (MES-PI) im imaginären Zeitbereich den geometrischen Phaseneffekt bei konischen Durchschneidungen natürlicherweise erfasst und dessen Einfluss auf thermodynamische Eigenschaften bei tiefen Temperaturen quantifiziert, wobei eine ad-hoc-Konstruktion ohne geometrische Phase als Vergleichsbasis dient.

Jian Liu2026-03-30✓ Author reviewed 🔬 physics

The Unreconstructed {\alpha}-Al2_{2}O3_{3}(0001) Surface is Inhomogeneous and Rough

Diese Studie widerlegt die gängige Annahme einer atomar flachen und einheitlich aluminiumterminierten unrekonstruierten α\alpha-Al2_{2}O3_{3}(0001)-Oberfläche und zeigt mittels nc-AFM sowie DFT-Rechnungen, dass diese intrinsisch inhomogen und rau ist, wobei nur nanometergroße Bereiche die geordnete (1 ×\times 1)-Struktur aufweisen.

Johanna I. Hütner-Reisch, Andrea Conti, David Kugler, Florian Mittendorfer, Michael Schmid, Ulrike Diebold, Jan Balajka2026-03-30🔬 cond-mat.mtrl-sci