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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

Electronic and Optical Properties of the Recently Synthesized 2D Vivianites (Vivianenes): Insights from First-Principles Calculations

Este estudo emprega cálculos de primeiros princípios para caracterizar a recém-sintetizada Vivianene 2D, revelando sua estabilidade à temperatura ambiente, um bandgap indireto de 3,03 eV dominado por orbitais d de Fe e absorção óptica aumentada na região do ultravioleta, o que coletivamente sugere seu potencial promissor para aplicações optoeletrônicas e de sensoriamento.

Raphael Benjamim de Oliveira, Bruno Ipaves, Guilherme da Silva Lopes Fabris, Surbhi Slathia, Marcelo Lopes Pereira Júnio (…)2026-01-30
🔬 materials science

Unraveling Mn intercalation and diffusion in NbSe2_2 bilayers through DFTB simulations

Este estudo utiliza simulações DFTB para revelar que átomos de manganês se intercalam preferencialmente em e se inserem em bicamadas de NbSe2_2 com uma barreira de difusão de 0,68 eV, exibindo uma migração para o interior dependente da concentração que precede o agrupamento, oferecendo, assim, insights fundamentais sobre a estabilidade e os mecanismos de difusão da intercalação de metais de transição em materiais 2D.

Bruno Ipaves, Raphael B. de Oliveira, Guilherme da Silva Lopes Fabris, Matthias Batzill, Douglas S. Galvão2026-01-30
🔬 materials science

Magnetism Induced by Azanide and Ammonia Adsorption in Defective Molybdenum Disulfide and Diselenide: A First-Principles Study

Este estudo de primeiros princípios revela que, embora as vacâncias de calcogênio prístinas em MoS2_2 e MoSe2_2 não induzam magnetismo, a adsorção de azaneto (NH2_2) e amônia (NH3_3) nessas monocamadas defeituosas gera momentos magnéticos localizados, com o MoSe2_2 exibindo um notável momento de 2,0 μB\mu_B após a dissociação de NH3_3, demonstrando assim uma estratégia viável para ajustar o magnetismo em materiais 2D para aplicações espintrônicas.

Guilherme S. L. Fabris, Bruno Ipaves, Raphael B. Oliveira, Humberto R. Gutierrez, Marcelo L. Pereira Junior, Douglas S. (…)2026-01-30
🔬 materials science

Novel Transformations of PbTiO3 with Pressure and Temperature

Este estudo revela que o titanato de chumbo (PbTiO3) exibe comportamentos distintos sob alta pressão dependendo da via de síntese, permanecendo estável em uma fase tetragonal até 100 GPa sob compressão à temperatura ambiente, mas dissociando-se em novos polimorfos de PbO e TiO2 sob condições de aquecimento a laser, um fenômeno confirmado pela combinação de difração de raios X de sincrotron e computações de teoria do funcional da densidade.

Husam Farraj, Stefano Racioppi, Gaston Garbarino, Muhtar Ahart, Anshuman Mondal, Samuel G. Parra, Jesse S. Smith, R. E. (…)2026-01-30
🔬 materials science

Phonon-assisted tunneling in Jahn-Teller E× \times e impurity centers in crystals

Este artigo investiga o tunelamento assistido por fônons em centros de impurezas Jahn-Teller E×\timese ao incorporar interações vibracionais lineares e quadráticas, revelando que o espalhamento por fônons alarga o espectro de energia e reduz a ressonância, enquanto identifica uma faixa específica de interações quadráticas que preserva a coerência de tunelamento em altas temperaturas, achados que se alinham com medições de atenuação ultrassônica em cristais dopados de Al2_2O3_3, GaAs:Mn e GaAs:Cu.

V. Hizhnyakov2026-01-30
🔬 materials science

CO on a Rh/Fe3O4 single-atom catalyst: high-resolution infrared spectroscopy and near-ambient-pressure scanning tunnelling microscopy

Ao combinar espectroscopia de infravermelho de alta resolução e microscopia de tunelamento de varredura de pressão quase ambiente com cálculos teóricos, este estudo elucida os distintos comportamentos de adsorção de CO em catalisadores de átomo único de Rh/Fe3O4, revelando como as condições de pressão e a dissociação de dímeros induzida por CO governam a formação de espécies monocarbonila versus gem-dicarbonila.

Nail El Hocine Barama, Chunlei Wang, Panukorn Sombut, David Rath, Adam Lagin, Martin Ormos, Lena Puntscher, Faith J. Lew (…)2026-01-30
🔬 materials science

MADE: Benchmark Environments for Closed-Loop Materials Discovery

O artigo apresenta o MADE, um novo framework que estabelece um benchmark para a descoberta de materiais de ponta a ponta ao simular campanhas iterativas de ciclo fechado, nas quais agentes propõem e refinam materiais candidatos sob restrições de recursos, permitindo a avaliação sistemática e a comparação de diversos fluxos de trabalho de descoberta.

Shreshth A Malik, Tiarnan Doherty, Panagiotis Tigas, Muhammed Razzak, Stephen J. Roberts, Aron Walsh, Yarin Gal2026-01-30
🔬 materials science

Accelerated Inorganic Electrides Discovery by Generative Models and Hierarchical Screening

Este artigo apresenta uma estrutura impulsionada por modelos generativos combinada com triagem termodinâmica e eletrônica hierárquica para identificar com sucesso 13 novos eletrídeos termodinamicamente estáveis e 264 compostos ricos em elétrons a partir de milhares de composições químicas, acelerando a descoberta de materiais com propriedades eletrônicas excepcionais.

Shuo Tao, Qiang Zhu2026-01-30
🔬 materials science

Magnonic Quantum Spin Hall Effect with Chiral Magnon Transport in Bilayer Altermagnets

Este artigo estabelece uma estratégia universal baseada em simetria para a realização de altermagnetos topológicos com efeitos Hall de spin magnônico e transporte de magnons quirais, demonstrando, por meio de cálculos de primeiros princípios, que o V2_2WS4_4 bicamada exibe altermagnetismo de onda dd com estados de borda helicoidais protegidos e respostas de Hall térmicas anisotrópicas, abrindo assim novos caminhos para dispositivos magnônicos dissipação-livres.

Bo Yuan, Yingxi Bai, Ying Dai, Baibiao Huang, Chengwang Niu2026-01-30
🔬 materials science

Model-free Analysis of Scattering and Imaging Data with Escort-Weighted Shannon Entropy and Divergence Matrices

Este artigo apresenta uma estrutura livre de modelos que utiliza a entropia de Shannon ponderada por escolta e várias matrizes de divergência para detectar sensivelmente transições de fase e mudanças estatísticas em dados de espalhamento e imagem sem exigir modelos físicos explícitos ou parâmetros de ordem.

Jared Coles, Arthur R. C. McCray, Yue Li, Bryan T. Fichera, Yan Wu, Yiqing Hao, Daniel Phelan, Yue Cao, Raymond Osborn (…)2026-01-30