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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 de mesoescala

Tuning of Atomic Layer Deposition Pulse Time through Physics-Informed Bayesian Active Learning

Este artigo apresenta um framework de aprendizado ativo bayesiano informado por física que integra um modelo de adsorção de Langmuir com uma estratégia de estimativa de parâmetros em dois estágios para ajustar autônoma e eficientemente os tempos de pulso da Deposição em Camada Atômica, alcançando convergência mais rápida, maior precisão de previsão e uso significativamente reduzido de precursor em comparação com abordagens padrão baseadas em dados.

Pouyan Navabi, Christos G. Takoudis2026-04-30

🔬 física

From Code to Figure: A FAIR-Aligned Data Provenance Chain for Reproducible Simulation Research in Numerical Physics

Este artigo apresenta um fluxo de trabalho integrado e alinhado com os princípios FAIR que combina controle de versão, testes automatizados, registro estruturado e pós-processamento padronizado para estabelecer uma cadeia completa de proveniência de dados, garantindo a reprodutibilidade desde o desenvolvimento do código até as figuras publicadas em simulações de física numérica.

Markus Uehlein, Tobias Held, Christopher Seibel, Lukas G. Jonda, Baerbel Rethfeld, Sebastian T. Weber2026-04-30

🔬 física de mesoescala

Magnetononlinear Hall effect from multigap topology in metal-organic frameworks

Este artigo demonstra que a topologia de bandas multigap não abeliana, caracterizada por invariantes de classe de Euler não triviais, induz efeitos Hall não lineares magnéticos observáveis em estruturas metal-orgânicas bidimensionais kagome sintonizáveis, oferecendo uma via para detectar experimentalmente essa fase topológica inexplorada por meio de medições de magnetotransporte controláveis.

Chun Wang Chau, Wojciech J. Jankowski, Bo Peng, Robert-Jan Slager2026-04-30

🔬 física

Accelerating finite-element-based projector augmented-wave density functional theory calculations with scalable GPU-centric computational methods

Este artigo apresenta um método escalável de ondas aumentadas projetadas por elementos finitos centrado em GPU (PAW-FE) que aproveita inovações algorítmicas, como aritmética de precisão mista e iteração de subespaço filtrada por Chebyshev, para alcançar acelerações significativas e desempenho pronto para exascala em simulações de teoria do funcional da densidade quimicamente precisas e de grande escala.

Kartick Ramakrishnan, Phani Motamarri2026-04-30

🔬 ciência dos materiais

Implementation of the hybrid exchange-correlation functionals in the SIESTA code

Este artigo apresenta uma implementação eficiente e precisa de funcionais híbridos de troca-correlação no código SIESTA, utilizando uma representação ajustada por gaussianas de orbitais atômicos numéricos para permitir simulações em grande escala e escaláveis de sistemas estendidos com previsões de gap de banda significativamente aprimoradas.

Yann Pouillon, Bill Clintone Oyomo, James Sifuna, María Camarasa-Gómez, Xinming Qin, Carlos Beltrán, Fernando Gómez-Orti (…)2026-04-30

🔬 física

Mixture of Experts Framework in Machine Learning Interatomic Potentials for Atomistic Simulations

Este artigo apresenta uma estrutura multifidelidade de Mistura de Especialistas para potenciais interatômicos de aprendizado de máquina que particiona espacialmente domínios de simulação e emprega uma estratégia de co-treinamento para resolver incompatibilidades mecânicas nas interfaces, alcançando assim precisão de alta fidelidade para sistemas catalíticos complexos a mais do que o dobro da velocidade computacional dos métodos padrão.

Gabriel de Miranda Nascimento, Marc L. Descoteaux, Laura Zichi, Chuin Wei Tan, William C. Witt, Nicola Molinari, Sriteja (…)2026-04-30

🔬 ciência dos materiais

First-Principles Study of Structural, Electronic, Thermal, and Optical Properties of Quasi-2D C2 N2 O Using GGA and HSE06

Este estudo baseado em primeiros princípios revela que o material C2N2O quasi-bidimensional é um semicondutor termicamente estável e de baixa condutividade térmica, com um gap de banda indireto ajustável e forte absorção óptica anisotrópica, tornando-o um candidato promissor para aplicações de controle óptico-eletrônico e térmico em escala nanométrica.

Hemn. G. H, Nzar. R. Abdullah, Vidar Gudmundsson2026-04-30

🔬 ciência dos materiais

Achieving Large Uniaxial and Homogeneous Strain in Two-Dimensional Materials

Este artigo apresenta uma plataforma de amostras de alto rendimento e versátil que permite o ajuste preciso, reversível e homogêneo de tensão uniaxial de até ~5,5% em diversos materiais bidimensionais, superando limitações anteriores quanto à magnitude da tensão, repetibilidade e desempenho criogênico, ao mesmo tempo em que facilita o estudo de gradientes de tensão.

Yangchen He, Jessica Kienbaum, Wuzhang Fang, Hongrui Ma, Ying Wang, Ping Yuan, Daniel A. Rhodes2026-04-30

🔬 ciência dos materiais

Negative magnetoresistance in strained $\alpha$ -Sn and $\alpha$ -SnGe films in an in-plane magnetic field

Este estudo demonstra que a magnetorresistência negativa observada em filmes de $\alpha$ -Sn e $\alpha$ -SnGe sob tensão, sob campos magnéticos no plano, é inconsistente com a hipótese da anomalia quiral, sugerindo que mecanismos alternativos são responsáveis pelo efeito.

Sunny Phan (Department of Physics and Astronomy, University of Cincinnati, Cincinnati, OH USA), Andrei Kogan (Department (…)2026-04-30

🌀 ciências não lineares

Turing patterns on non-fluctuating surfaces under mechanical stresses

Este artigo investiga numericamente padrões de Turing em redes não flutuantes usando geometria de Finsler para modelar tensão mecânica, demonstrando que esses sistemas estáticos exibem respostas de padrões induzidas por tensão análogas às observadas em membranas flutuantes.

Fumitake Kato, Hiroshi Koibuchi, Madoka Nakayama, Sohei Tasaki, Tetsuya Uchimoto2026-04-30

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Tuning of Atomic Layer Deposition Pulse Time through Physics-Informed Bayesian Active Learning

From Code to Figure: A FAIR-Aligned Data Provenance Chain for Reproducible Simulation Research in Numerical Physics

Magnetononlinear Hall effect from multigap topology in metal-organic frameworks

Accelerating finite-element-based projector augmented-wave density functional theory calculations with scalable GPU-centric computational methods

Implementation of the hybrid exchange-correlation functionals in the SIESTA code

Mixture of Experts Framework in Machine Learning Interatomic Potentials for Atomistic Simulations

First-Principles Study of Structural, Electronic, Thermal, and Optical Properties of Quasi-2D C2 N2 O Using GGA and HSE06

Achieving Large Uniaxial and Homogeneous Strain in Two-Dimensional Materials

Negative magnetoresistance in strained α\alphaα-Sn and α\alphaα-SnGe films in an in-plane magnetic field

Turing patterns on non-fluctuating surfaces under mechanical stresses

Negative magnetoresistance in strained $\alpha$ -Sn and $\alpha$ -SnGe films in an in-plane magnetic field