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.

Characterizing High-Capacity Janus Aminobenzene-Graphene Anode for Sodium-Ion Batteries with Machine Learning

Diese Studie nutzt maschinelles Lernen und Dichtefunktionaltheorie, um aminobenzolfunktionalisierte Janus-Graphen-Anoden als vielversprechende, hochkapazitive und mechanisch stabile Materialien für Natrium-Ionen-Batterien mit schneller Ionenleitung und einem niedrigen Entladungsplateau zu charakterisieren.

Claudia Islas-Vargas, L. Ricardo Montoya, Carlos A. Vital-José, Oliver T. Unke, Klaus-Robert Müller, Huziel E. Sauceda2026-03-24🔬 cond-mat.mtrl-sci

High-resolution cryoEM structure determination of soluble proteins after soft-landing electrospray ion beam deposition

Diese Studie stellt eine neue Methode zur hochauflösenden Kryo-EM-Strukturaufklärung löslicher Proteine vor, bei der durch weiches Landen mittels elektrospray-Ionenstrahlabscheidung (ESIBD) chemisch ausgewählte Proben in dünne, homogene Eisschichten eingebettet werden, wodurch atomare Modelle mit einer Auflösung von 2,5 bis 4,8 Å gewonnen werden können.

Lukas Eriksson, Tim K. Esser, Marko Grabarics, Laurence T. Seeley, Simon B. Knoblauch, Jingjin Fan, Joseph Gault, Paul Fremdling, Thomas Reynolds, Justin L. P. Benesch, Carol V. Robinson, Jani R. Boll (…)2026-03-23🔬 physics

Short-Range Solvent-Solvent and Ion-Solvent Correlations at Metal-Electrolyte Interfaces: Parameterization and Benchmarking

Diese Arbeit entwickelt ein konsistentes Parametrisierungsverfahren für die Dichte-Potential-Polarisations-Funktionaltheorie (DPPFT), das kurzreichweitige Korrelationseffekte an Metall-Elektrolyt-Grenzflächen quantitativ beschreibt und dabei sowohl experimentelle Hydratationsenergien als auch AIMD-Simulationsergebnisse erfolgreich reproduziert.

Mengke Zhang, Jun Huang2026-03-23🔬 physics

Intermolecular Interactions of Large Systems: Boron Nitrides, Acenes, and Coronenes

Diese Studie erweitert ein bestehendes Benchmark-Set für nichtkovalente Wechselwirkungen, indem sie die Skalierbarkeit der Wechselwirkungsenergien an Borazindimeren sowie an parallelen und gestapelten Acen- und Coronendimeren untersucht und dabei sowohl überraschende Unterschiede bei Borazinen als auch konsistente Ergebnisse bei den polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen aufzeigt.

Vladimir Fishman, Jan M. L. Martin, A. Daniel Boese2026-03-23🔬 physics

Practical and accurate density functionals for transition-metal heterogeneous catalysis

Die Autoren stellen einen neuen Rahmen zur Entwicklung maßgeschneiderter Dichtefunktionaltheorie-Funktionale vor, der durch die Einführung eines hybriden und eines Double-Hybrid-Funktionals eine beispiellose Genauigkeit bei der Vorhersage von Adsorptionsenergien und Aktivierungsbarrieren für die heterogene Katalyse an Übergangsmetall-Oberflächen erreicht.

Benjamin X. Shi, Timothy C. Berkelbach2026-03-23🔬 cond-mat.mtrl-sci

Analytical Nuclear Gradients for State-Averaged Configuration Interaction Singles Variants: Application to Conical Intersections

Die Autoren leiten analytische Kerngradienten für die state-averaged orbital-optimierten CIS-Methoden SACIS und SAECIS her, die es ermöglichen, Konische Schnittpunkte und Geometrien bei niedrigen Rechenkosten qualitativ genau und stabil zu beschreiben, wobei SACIS aufgrund seines günstigeren Kosten-Nutzen-Verhältnisses als die bevorzugte Methode für allgemeine Anwendungen hervorgehoben wird.

Takashi Tsuchimochi2026-03-23🔬 physics