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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.

Time-dependent electron transfer and energy dissipation in condensed media

Diese Studie untersucht mittels des zeitabhängigen Newns-Anderson-Schmickler-Modells und der Keldysh-Green-Funktionstheorie die nicht-adiabatisch unterdrückte Elektronenübertragung sowie die durch Elektron-Loch-Paar-Anregungen verursachte Energie dissipierung eines sich bewegenden Adsorbats an einer Metallelektrode in einem Lösungsmittel, wobei der Einfluss von Solvensphononen und der Elektrodenpotential auf den mittleren Energietransfer im langsame-Bewegungs-Limit analytisch hergeleitet wird.

Elvis F. Arguelles, Osamu Sugino2026-04-01🔬 cond-mat.mes-hall

Hybrid Atomistic-Parametric Decoherence Model for Molecular Spin Qubits

Die Studie entwickelt einen hybriden atomistisch-parametrischen Dekohärenzmodellansatz, der durch die Kombination von Molekulardynamik-Simulationen und einem Rauschfeldmodell für Kernspins die experimentellen $T_1$ - und $T_2$ -Relaxationszeiten von Kupfer-Porphyrin-Spin-Qubits über verschiedene Magnetfelder hinweg quantitativ erklärt.

Katy Aruachan, Sanoj Raj, Yamil J. Colón, Daniel Aravena, Felipe Herrera2026-04-01⚛️ quant-ph

Effect of uniaxial compressive stress on polarization switching and domain wall formation in tetragonal phase BaTiO3 via machine learning potential

Diese Studie nutzt ein maschinelles Lernpotenzial, um zu zeigen, dass uniaxialer Druck in tetragonalem BaTiO₃ die Polarisationsschaltung und Domänenwandbildung steuert, wobei ab einer kritischen Spannung von 120 MPa die Aktivierungsenergien sinken und sich bei 80 MPa eine Doppelhystereseschleife ausbildet.

Po-Yen Chen, Teruyasu Mizoguchi2026-04-01🔬 physics

The roles of bulk and surface thermodynamics in the selective adsorption of a confined azeotropic mixture

Diese Studie nutzt eine maschinell lerngestützte klassische Dichtefunktionaltheorie, um zu zeigen, dass die selektive Adsorption eines azeotropen Gemisches in einer Pore bei der azeotropen Zusammensetzung verschwindet, was mit einem Extremum der isothermen Kompressibilität und der Grenzflächenenergie korreliert.

Katie L. Y. Zhou, Anna T. Bui, Stephen J. Cox2026-04-01🔬 cond-mat

Faster Molecular Dynamics with Neural Network Potentials via Distilled Multiple Time-Stepping and Non-Conservative Forces

Die vorgestellte DMTS-NC-Methode beschleunigt molekulardynamische Simulationen mit neuronalen Netzwerk-Potenzialen durch eine destillierte Mehr-Zeit-Schritt-Strategie unter Verwendung nicht-konservativer Kräfte, die ohne Feinabstimmung eine höhere Stabilität und Geschwindigkeit bei gleichzeitigem Erhalt physikalischer Genauigkeit ermöglicht.

Nicolaï Gouraud, Côme Cattin, Thomas Plé, Olivier Adjoua, Louis Lagardère, Jean-Philip Piquemal2026-04-01🔬 physics

GPU Accelerated Minimal Auxiliary Basis Approach TDDFT for Large Organic Molecules

Diese Arbeit stellt eine GPU-beschleunigte Implementierung der TDDFT mit minimaler Hilfsbasis (TDDFT-risp) in GPU4PySCF vor, die es ermöglicht, angeregte Zustände für große organische Moleküle mit bis zu 3000 Atomen auf einer einzigen A100-GPU effizient und mit hoher Genauigkeit zu berechnen.

Zehao Zhou, Xiaojie Wu, Yanheng Li, Xinran Wei, Cheng Fan, Fusong Ju, Qiming Sun, Yi Qin Gao2026-04-01🔬 physics

Layer-selective hydrogenation and proton transport in twisted bilayer graphene

Diese Studie demonstriert in verdrehtem Bilayer-Graphen eine schichtselektive Leitfähigkeitsumwandlung durch Hydrierung bei fester Ladungsdichte und starkem elektrischem Feld, die durch Protonentransport ermöglicht wird und neue Möglichkeiten für konfigurierbare Logikgatter sowie elektrochemische Schnittstellen mit entkoppelten zweidimensionalen Elektronengasen eröffnet.

J. Tong, G. Chen, H. Li, E. Hoenig, M. Alhashmi, X. Zhang, D. Bahamon, G. R. Tainton, S. Sullivan-Allsop, Y. Mayamei, D. R. da Costa, L. F. Vega, S. J. Haigh, D. Domaretskiy, F. M. Peeters, M. Lozada- (…)2026-04-01🔬 cond-mat.mes-hall

Quantum Sensing with Triplet Pair States: A Theoretical Study

Diese theoretische Studie zeigt, dass ein durch intramolekulare Singulett-Fission erzeugter, spinpolarisierter Quintett-Zustand in einem Pentacen-Dimer im Vergleich zum herkömmlichen Monomer eine überlegene Wechselwirkungsquerschnitt für die Detektion kleiner Kernspin-Ensembles bietet und somit ein vielversprechender Ansatz für hochempfindliche Quantensensoren darstellt.

Maria Grazia Concilio, Yiwen Wang, Siyuan Wang, Xueqian Kong2026-04-01🔬 physics

TD $\Delta$ SCF: Time-Dependent Density Functional Theory with a Non-Aufbau Reference for near-degenerate states

Die Arbeit stellt TD $\Delta$ SCF als eine vielversprechende, kostengünstige lineare Antwort-Methode vor, die auf einem nicht-Aufbau- $\Delta$ SCF-Referenzzustand basiert und damit die Beschreibung von nahezu entarteten Singulett-Zuständen verbessert, obwohl sie systematisch zu hohe Singulett-Energien liefert und bei ungeeigneten Referenzen sowie in bestimmten numerischen Situationen an Genauigkeit verliert.

Shuto Shibasaki, Fumiya Mohri, Takashi Tsuchimochi2026-04-01🔬 physics

Negative Electronic Friction and Non-Markovianity in Nonequilibrium Systems

Die Studie zeigt, dass ein generischer Nichtgleichgewichtsmechanismus, der zu negativer elektronischer Reibung führt, signifikante nicht-Markovsche Effekte in die vibronische Dynamik von Molekülen auf Metalloberflächen einführt, was die Stabilität der resultierenden Langevin-Gleichung beeinflusst und durch quantenmechanische Simulationen bestätigt wird.

Riley J. Preston, Samuel L. Rudge, Daniel S. Kosov, Michael Thoss2026-04-01🔬 cond-mat.mes-hall

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