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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

AtomWorld-Mem: Memory-Restored World States for Long-Horizon Atomistic Evolution

O artigo introduz o AtomWorld-Mem, um modelo de mundo com memória restaurada que resolve a ambiguidade de snapshots em evolução atomística de longo horizonte ao reconstruir estados latentes do mundo a partir de keyframes multiescala e memórias temporais, permitindo, assim, previsões eficientes, de alta fidelidade e transferíveis zero-shot da dinâmica de ligas sob restrições de Monte Carlo Cinético.

Tian Luo, Ruge Zhang, Haozhi Han, Yifrng Chen, Yunquan Zhang, Yunxin Liu, Ting Cao, Kun Li2026-09-28
⚛️ quantum physics

Phase-accumulating hyperfine strain sensing with rare-earth-ion phase memories

Este artigo propõe um protocolo experimental utilizando coerências hiperfinas de longa duração em cristais dopados com íons de terras raras, combinadas com desacoplamento dinâmico sincronizado e leitura heteródina Raman, para medir deslocamentos de deformação de transições hiperfinas de estado fundamental em sistemas não-Kramers que de outra forma seriam inacessíveis via espectroscopia convencional.

Mustafa Gündoğan2026-09-28
🔬 materials science

Current-voltage characteristics and resistive switching in epitaxial La0.67_{0.67}Sr0.33_{0.33}MnO3_3/SrMnO3_3/La0.67_{0.67}Sr0.33_{0.33}MnO3_3 multilayer

Este estudo demonstra que multicamadas epitaxiais de La0,67_{0,67}Sr0,33_{0,33}MnO3_3/SrMnO3_3/La0,67_{0,67}Sr0,33_{0,33}MnO3_3 crescidas em substratos de Si(100) exibem uma comutação resistiva significativa à temperatura ambiente com uma razão de resistência de aproximadamente 10, ao passo que aquelas crescidas em substratos de óxido exibem apenas uma leve não linearidade, uma diferença atribuída ao desordem interfacial induzida pelo substrato e à formação de bandas de armadilha.

A. G. A. Rahman, R. K. Patel, Chandrani Nath, A. K. Pramanik2026-09-28
🔬 materials science

First-principles calculations of the thermodynamic factor of multicomponent alloys

Este artigo introduz duas rotas computacionais eficientes para calcular o fator termodinâmico para difusão não diluída em ligas multicomponentes ao considerar a curvatura da energia livre mediada por vacâncias, permitindo, assim, previsões precisas e de recursos eficientes de matrizes de difusão para uso em simulações de transporte de massa em mesoescala.

Damien K. J. Lee, Shashank Saxena, Anton Van der Ven, Anirudh Raju Natarajan2026-09-28
🔬 materials science

Polar discontinuity screening by charge disproportionation in ferroelectric-nickelate superlattices

Utilizando a teoria do funcional da densidade, este estudo demonstra que a desproporção de carga em SmNiO3_3 serve como um novo mecanismo para blindar descontinuidades polares em interfaces com o ferroelétrico BaTiO3_3 ao redistribuir elétrons e alterar os estados de oxidação do níquel para compensar as cargas da interface.

Edith Simmen, Jonathan Amara, Philippe Ghosez, Nicola A. Spaldin2026-09-28
🔬 materials science

Dielectric response of the antiferromagnetic multiferroics with cycloidal equilibrium for the polarization related to the noncollinear spins

Este artigo investiga analiticamente a resposta dielétrica linear de multiferroicos antiferromagnéticos com equilíbrio cicoidal e ferromagnetismo fraco, derivando o tensor de suscetibilidade elétrica dinâmica para demonstrar como a polarização induzida por spins não colineares, ondas de spin sem lacuna de baixa frequência e a estrutura em espiral influenciam a reação do sistema a campos elétricos alternados.

Pavel A. Andreev2026-09-28
🔬 materials science

Ferroelectric Switching in ZnO/Zn1-xMgxO Heterostructures: Atomistic Insights into Interfacial Coupling and Layer Architecture

Este estudo utiliza dinâmica molecular ReaxFF e validação experimental para demonstrar que a topologia de camada e o confinamento mecânico interfacial são variáveis de projeto críticas para otimizar a comutação ferroelétrica em heteroestruturas de ZnO/Zn1-xMgxO, revelando que arranjos arquitetônicos específicos podem reduzir significamente o campo de comutação necessário através de caminhos cooperativos assistidos por tensão.

Alireza Sepehrinezhad, Ali Mohammadi Dinani, Ece Gunay, Elizabeth C. Dickey, Jon-Paul Maria, Susan Trolier-McKinstry, Ad (…)2026-09-28
🔬 materials science

Scaling Density Functional Theory with Gaussian Splatting

Este artigo apresenta o Gaussian Splatting para a Teoria do Funcional da Densidade (GS-DFT), um método inovador que representa orbitais moleculares como uma nuvem de Gaussianas otimizada para alcançar alta precisão com significativamente menos parâmetros e escalonamento de memória quadrático, permitindo a simulação de grandes sistemas de até 2.742 átomos em um único nó de quatro GPUs.

Andrés Guzmán-Cordero, Cindy Zhang, Majdi Hassan, Marta Skreta, Kirill Neklyudov, Matija Medvidović2026-09-28
🔬 materials science

Crystallographic-orientation dependence of the early-stage oxidation of Zr single crystals: an XPS study of suboxide formation and in-depth distribution

Este estudo de XPS revela que a oxidação em estágio inicial de monocristais de Zr puro é dependente da cristaloquímica, com orientações quase prismáticas oxidando mais rapidamente e formando filmes de óxido mais espessos contendo uma distribuição homogênea de subóxidos em comparação com orientações basais, enquanto ambos seguem uma cinética logarítmica de três estágios.

Joaquin Sacanell, Flavio Conde2026-09-28
🔬 materials science

Retrainable physics-integrated neural differentiable modeling of sintering across material systems

O artigo apresenta o Sinter-PiNDiff, uma estrutura neural diferenciável integrada à física e treinável que prevê com precisão a densidade de sinterização e a evolução do tamanho de grão através de diversos sistemas de materiais com dados esparsos, superando modelos de base de redes neurais padrão ao destacar o papel crítico do feedback cinético dependente da densidade.

Zeping Chen, Ani Aprahamian, Khachatur V. Manukyan, Tengfei Luo2026-09-28