A área de Física da Matéria Condensada e Ciência dos Materiais investiga como os átomos se organizam para criar as propriedades que definem o mundo ao nosso redor, desde a condutividade de um fio até a flexibilidade de um novo polímero. É um campo onde a descoberta teórica se transforma rapidamente em tecnologias que moldam nosso dia a dia.

No Gist.Science, acompanhamos diariamente os novos preprints dessa categoria vindos diretamente do arXiv. Nossa equipe processa cada publicação para oferecer resumos técnicos detalhados e explicações em linguagem acessível, garantindo que os avanços mais recentes sejam compreensíveis para todos os níveis de conhecimento.

Abaixo, você encontrará a lista atualizada das pesquisas mais recentes publicadas nesta intersecção fascinante entre física e engenharia.

🔬 materials science

No band gap, no problem: Defects in InAs using a band-avoiding occupation-constrained density functional theory

Este artigo introduz um método de teoria do funcional da densidade com restrição de ocupação e de evitamento de banda (ba-occ-DFT) que supera o problema do gap de banda zero em semicondutores de gap estreito como o arsenieto de índio (InAs), permitindo previsões precisas de níveis de defeitos atômicos apesar da falha do DFT padrão em reproduzir o gap de banda experimental.

Peter A. Schultz, Arthur H. Edwards, Evan M. Anderson, Anthony C. Knighton, Leopoldo Diaz2026-07-30
🔬 materials science

Towards real-time surrogate-free Bayesian inversion for neutron reflectometry

Este artigo apresenta uma estrutura de inversão bayesiana rápida e livre de substitutos para refletometria de nêutrons que aproveita gradientes exatos para permitir métodos de Monte Carlo de Hamiltonian e Inferência Variacional altamente eficientes, oferecendo velocidades de quantificação de incerteza e robustez de estado da arte para amostras complexas sem sacrificar a intuição física.

Max D. Champneys, Andrew J. Parnell, Philipp Gutfreund, Maximilian W. A. Skoda, Patrick A. Fairclough, Timothy J. Rogers (…)2026-07-29
🔬 materials science

Dual-Level Atomic and Coordination Geometry Learning for Crystal Property Prediction Using Graph Neural Networks

O artigo propõe a Coordination Polyhedron Graph Network (CPGN), uma rede neural de grafos multiescala que modela explicitamente os níveis atômico, de ligação e de poliedro de coordenação com atenção cruzada bidirecional para alcançar precisão de estado da arte na previsão de propriedades de cristais ao capturar unidades estruturais fundamentais frequentemente negligenciadas por modelos existentes.

Sanjay Chakraborty2026-07-29
🔬 materials science

A flexible kinetic Monte Carlo framework for GaN molecular beam epitaxy with adaptive on-the-fly barrier evaluation

Este artigo apresenta uma estrutura de Monte Carlo cinético baseada em rede, flexível e escalável, para simular a epitaxia de feixe molecular de GaN que integra catálogos de energia de ativação predefinidos com avaliações de barreira adaptativas, aprendidas por máquina e em tempo real, para modelar com precisão fenômenos de crescimento complexos, tais como formação de ilhas, amadurecimento de Ostwald e caminhada de ilhas induzida por temperatura.

Sajid Ali, Norbert Krause, Carla Verdi2026-07-29
🔬 materials science

MANDALA: An E(3)-Equivariant Graph Neural Network Framework for Learning Electronic-Structure Operators with Observable Guidance

Mandala é um framework de rede neural de grafos modular e E(3)-equivariante que preenche a lacuna entre o aprendizado de máquina e os cálculos de estrutura eletrônica ao aprender operadores quânticos de esparsidade em blocos para prever diretamente observáveis eletrônicos, como estruturas de bandas e densidades de estados, complementando, assim, os potenciais interatômicos tradicionais de aprendizado de máquina.

Bartosz Brzoza, Wiktoria Szopa, Zakaria Elabid, Vincent Martinetto, Varadarajan Rengaraj, Mani Lokamani, Thomas D. Kühne (…)2026-07-29
🔬 materials science

First-Principles Origins of Charge Transport in Molecular Semiconductors

Este artigo introduz uma estrutura livre de parâmetros e baseada em primeiros princípios, fundamentada na dinâmica de Green-Kubo não perturbativa, que prevê com precisão o transporte de carga em semicondutores moleculares através de diversos regimes, contesta o mecanismo microscópico predominante para o DNTT ao atribuir a localização transitória ao desordem correlacionada no sítio, e identifica a família dos fenacenos como uma direção promissora para materiais de alta mobilidade.

Tong Jiang, Joonho Lee2026-07-29
🔬 materials science

Identifying Contact Barrier Types in Few-Layer MoS2 Devices Using Correlative IV, LBIC, and Bias-Dependent KPFM

Este artigo apresenta uma estrutura experimental integrada combinando IV, LBIC e KPFM dependente de polarização para identificar e caracterizar de forma inequívoca barreiras de contato Schottky versus túnel em dispositivos de MoS2 de poucas camadas, demonstrando que, embora o recozimento térmico reduza a resistência total, as barreiras de contato permanecem como o fator limitante dominante.

Ariane Ufer, Zeinab Eftekhari, Benjamin Mayer, Hendrik Lambers, Hubert J. Krenner, Rebecca Saive, Ursula Wurstbauer2026-07-29
🔬 mesoscale physics

Anisotropic domain wall velocity profiles in the creep regime: the interplay of chiral damping, stiffness and Dzyaloshinskii-Moriya interaction

Este artigo apresenta um modelo de fluência angular estendido que incorpora rigidez de parede de domínio dispersiva e amortecimento quiral para descrever com precisão a expansão anisotrópica de domínios de bolhas magnéticas, aumentando, assim, a extração quantitativa da interação de Dzyaloshinskii-Moriya e dos efeitos dinâmicos quirais.

Adriano Di Pietro, Alessandro Magni, Stefania Pizzini, Frowin Dörr, Yasser Shokr, Gianfranco Durin, Silvia Tacchi, Marco (…)2026-07-29