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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.

🔬 física aplicada

Non-linear diffusion and inhomogeneity of the magnetic field in single-turn coils: Insights from 3D multiphysics modeling

Este artigo utiliza modelagem por elementos finitos multiphysics tridimensional completa para demonstrar que os campos magnéticos altamente inhomogêneos gerados em bobinas de único giro destrutivas são causados pela difusão não linear de corrente elétrica, temperatura e campos magnéticos impulsionada pelo efeito pelicular, aquecimento rápido e deformação da bobina.

Hideaki Kobayashi, Yugaku Goyo, Yuto Ishii, Yasuhiro H. Matsuda, Kunio Takekoshi, Akihiko Ikeda2026-05-19
🔬 matéria condensada

Relativistic theory for coupled orbital and spin angular momentum dynamics in magnetic systems

Este artigo desenvolve uma teoria relativística completa baseada no formalismo de Dirac-Kohn-Sham para derivar a dinâmica acoplada dos momentos angulares de spin e orbital em sistemas magnéticos, demonstrando que, embora o momento angular total não seja conservado sob campos eletromagnéticos externos no caso geral, ele permanece conservado sob a aproximação de Heisenberg atômica, apesar da não conservação dos componentes individuais de spin e orbital.

Subhadip Santra, Ritwik Mondal, Marco Berritta, Peter M. Oppeneer2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

Interface engineering of the anomalous Hall effect in Ni-based heterostructures

Ao combinar medições experimentais e cálculos teóricos em heteroestruturas de Ni sob tensão, este estudo revela que a quebra de simetria de inversão interfacial induzida pelo substrato, e não apenas a tensão, governa o efeito Hall anômalo, permitindo seu ajuste contínuo por meio de um campo elétrico externo para aplicações em spintrônica à temperatura ambiente.

Mainak Ghosh, Kusampal Yadav, Kalyan sarkar, Kousik Das, Devajyoti Mukherjee, Sayantika Bhowal2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

First-principles calculations of electrical conductivities of edge-modified graphene nanoribbons: strain effect

Este estudo emprega cálculos de primeiros princípios para demonstrar que a engenharia de tensão melhora significativamente a condutividade elétrica de nanofitas de grafeno de borda em cadeira puras e dopadas com defeitos em todo o espectro infravermelho, visível e ultravioleta, ao mesmo tempo que revela modificações distintas induzidas por tensão em suas distribuições de curvatura de Berry.

Sanjay Prabhakar, Roderick Melnik2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

Observation of universal thermopolarization effect in insulators

Este artigo demonstra um efeito universal de termopolarização em diversos isolantes, onde gradientes de temperatura induzem polarização elétrica por meio de uma via termomecânica que envolve expansão térmica, gradientes de deformação e o efeito flexoelétrico, oferecendo um mecanismo independente de simetria para conversão de calor em carga que pode ser significativamente aprimorado pela redução da espessura da amostra ou pela exploração de transições de fase estruturais.

Shuichi Iwakiri, Yasumitsu Miyata, Takao Mori2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

Partial Kondo Screening Solves the Mystery of Rare Earth Tetraborides

Ao empregar simulações de Monte Carlo híbridas e semiclássicas do modelo de rede de Kondo em uma rede de Shastry-Sutherland, os autores propõem que o screening parcial de Kondo, resultante de uma competição entre energia cinética, acoplamento de Kondo e frustração magnética, explica o mistério de longa data dos múltiplos patamares de magnetização e do transporte magnético anômalo em tetraboretos de terras raras.

Soumyaranjan Dash, Sanjeev Kumar2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

Anomalous thermal and elastic properties of an epitaxial NiTi film exhibiting R-phase

Este estudo utiliza espectroscopia de grade transitória para caracterizar um filme epitaxial de NiTi de 3 μm, revelando uma variação de 450% na difusividade térmica e uma inversão nos módulos de cisalhamento durante sua transformação na fase R, o que destaca o potencial do material para aplicações em interruptores térmicos devido à sua capacidade térmica anômala e ausência de histerese.

Kristýna Repček (Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Czech Technical University in Prague), Tomáš Grab (…)2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

Microstructure evolution during rapid solidification of hypoeutectic Al-Ag alloys near absolute stability

Este estudo demonstra que o limite de estabilidade absoluta para solidificação sem microsegregação pode ser alcançado em ligas Al-Ag hipoeutéticas concentradas em taxas de crescimento relevantes para manufatura aditiva, uma constatação validada por meio de experimentos de Microscopia Eletrônica de Transmissão Dinâmica e concordância quantitativa com simulações de campo de fase e análise de estabilidade linear.

Brian Rodgers, Mingwang Zhong, Trevor Lyons, John Roehling, Joseph T. McKeown, Alain Karma, Amy J. Clarke2026-05-19
🔬 ciência dos materiais

A comparative first-principles investigation of bilayer NbOX2 (X=Cl, Br, I) for Photocatalytic water splitting applications

Este estudo emprega a teoria do funcional da densidade para demonstrar que materiais 2D de homobilha NbOX2 (X=Cl, Br, I) dinamicamente estáveis exibem gaps de banda ajustáveis, alta mobilidade de portadores anisotrópica e forte absorção de luz do visível ao UV, tornando-os candidatos promissores para a divisão eficiente de água fotocatalítica.

Laku Dorjee Tamang, Shivraj Gurung, Bhanu Chettri, Nguyen Thanh Tien, Le Huu Nghia, Darwin Barayang Putungan, Ranjit Tha (…)2026-05-19✓ Author reviewed ⓘ