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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.

🔬 ciência dos materiais

A Nonlocal Orientation Field Phase-Field Model for Misorientation- and Inclination- Dependent Grain Boundaries

Este artigo propõe um modelo de campo de fase de campo de orientação não local que incorpora anisotropia de contorno de grão dependente de desorientação e inclinação usando um único campo de orientação, permitindo, assim, o ajuste preciso da energia do contorno de grão ao mesmo tempo em que simplifica o procedimento de ajuste e reproduz com precisão comportamentos microestruturais fundamentais, como o crescimento linear de grãos e o equilíbrio de junções triplas.

Xiao Han, Axel van de Walle2026-02-09
🔬 ciência dos materiais

Design Rules and Discovery of Face-Sharing Hexagonal Perovskites

Este artigo estabelece regras de design quantitativas baseadas em fatores de tolerância corrigidos por eletronegatividade e raios catiônicos para prever e estabilizar perovskitas hexagonais de compartilhamento de faces, revelando que os sulfetos oferecem maior flexibilidade composicional do que os óxidos para a criação de novos materiais quase unidimensionais.

M. J. Swamynadhan, Gwan Yeong Jung, Pravan Omprakash, Rohan Mishra2026-02-09
🔬 física de mesoescala

Interplay of interlayer distance and in-plane lattice relaxations in encapsulated twisted bilayers

Este artigo apresenta um modelo teórico demonstrando que a rigidez das interfaces de encapsulamento influencia significativamente o relaxamento de rede em bicamadas torcidas, especificamente elevando o ângulo de torção crítico para a transição entre os regimes de relaxamento fraco e forte e permitindo um melhor alinhamento com dados experimentais.

V. V. Enaldiev2026-02-09
🔬 ciência dos materiais

exaPD: A highly parallelizable workflow for multi-element phase diagram (PD) construction

O artigo apresenta o exaPD, um fluxo de trabalho altamente paralelizável que integra simulações de dinâmica molecular e Monte Carlo baseadas em LAMMPS com um controlador global gerenciado pelo Parsl para calcular eficientemente energias livres para a construção de diagramas de fase multielementares via modelagem CALPHAD.

Feng Zhang, Zhuo Ye, Maxim Moraru, Ying Wai Li, Weiyi Xia, Yongxin Yao, Cai-Zhuang Wang2026-02-09
🔬 ciência dos materiais

Structural Chirality and Natural Optical Activity across the αα-to-ββ Phase Transition in SiO2_2 and AlPO4_4 from first-principles

Este estudo de primeiros princípios revela que, durante a transição de fase α\alpha-para-β\beta em SiO2_2 e AlPO4_4, o sinal da atividade óptica natural permanece inalterado apesar da reversão do eixo de rosca do cristal, demonstrando que a rotação óptica é determinada pela helicidade em escala atômica dos átomos mais polarizáveis, em vez da lateralidade nominal do grupo de espaço.

F. Gómez-Ortiz, A. Zabalo, A. M. Glazer, E. E. McCabe, A. H. Romero, E. Bousquet2026-02-09
🔬 ciência dos materiais

pH-Responsive Glyphosate Adsorption on Hydroxylated Carbon Nanotubes: From Electronic Structure to Molecular Dynamics

Este estudo computacional demonstra que nanotubos de carbono funcionalizados com grupos hidroxila aumentam significativamente a adsorção de glifosato responsiva ao pH por meio de fortes interações doador-aceitador e transporte de carga otimizado, oferecendo uma solução promissora e regenerável para a remediação ambiental através de vários estados de ionização.

H. T. Silva, L. C. S. Faria, T. A. Aversi-Ferreira, I. Camps2026-02-09
🔬 ciência dos materiais

Magnetic field induced polarization enhancement in the photoluminescence of MBE-grown WSe2_2 layers

Este estudo demonstra que um campo magnético fora do plano fraco aumenta significativamente a polarização de vale de excitons ligados a defeitos em monocamadas de WSe2_2 crescidas por MBE sobre hBN, enquanto medições resolvidas no tempo revelam um tempo de relaxação de pseudospin mais rápido (25 ps) em comparação com amostras exfoliadas previamente relatadas.

Maksymilian Kuna, Mateusz Raczyński, Julia Kucharek, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Tomasz Kazimierczuk, Wojciech Pa (…)2026-02-09
🔬 física de mesoescala

Unconventional bright ground-state excitons in monolayer TiI2_2 from first-principles calculations

Cálculos de primeiros princípios revelam que a monocamada de TiI2_2 possui um estado fundamental de excíton brilhante não convencional, impulsionado pelo alinhamento de bandas induzido por spin-órbita e interações de troca fracas, o qual permanece estável sob deformação e se estende aos estados de tríon, oferecendo potencial significativo para aplicações que exigem recombinação radiativa rápida.

Franz Fischer, Carl Emil Mørch Nielsen, Marta Prada, Gabriel Bester2026-02-09
🔬 física aplicada

Corrosion-resistant and conductive Ti-Nb-O coatings tailored for ultra-low Pt-loaded BPPs and PTLs in PEM electrolyzers

Este estudo demonstra que o pulverização catódica por magnetron de alto impulso de alta potência (HiPIMS) reativo de revestimentos de bicamada de Ti-Nb-O sob medida em substratos de aço inoxidável produz superfícies altamente condutivas e resistentes à corrosão para componentes de eletrolisadores PEM, permitindo uma carga de platina ultra-baixa (até 5 nm) ao mesmo tempo em que atende às metas de desempenho do DOE dos EUA para 2026.

David Kolenatý, Jiří Čapek, Stanislav Haviar, Jiří Rezek, Radomír Čerstvý, Akash Kumar, Kalyani Shaji, Mariia Zhadko, Pe (…)2026-02-09
🔬 física de mesoescala

Topological Charges, Fermi Arcs, and Surface States of K4K_4 Crystal

Este artigo investiga as propriedades eletrônicas topológicas do cristal K4K_4, revelando que ele é um semimetal de Weyl sem spin que abriga nós de Weyl com quiralidades tanto convencionais (χ=±1\chi=\pm 1) quanto superiores (χ=±2\chi=\pm 2), as quais dão origem a estados de superfície de arco de Fermi topologicamente protegidos conectando nós de quiralidade oposta.

Shoya Yoshida, Katsuhiro Takahashi, Katsunori Wakabayashi2026-02-09