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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

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
🔬 ciência dos materiais

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
🔬 ciência dos materiais

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
🔬 ciência dos materiais

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
🔬 ciência dos materiais

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
🔬 ciência dos materiais

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
🔬 óptica

Efficient high-harmonic generation in van der Waals ferroelectric NbOI2_2 crystals

Este estudo demonstra que cristais de NbOI2_2 ferroelétricos de van der Waals exibem geração de harmônicos de ordem elevada, anisotrópica e altamente eficiente até a 16ª ordem em baixas intensidades, impulsionada por correlações eletrônicas provenientes da dimerização de Peierls, estabelecendo-os, assim, como materiais promissores para fontes de luz quântica compactas.

Tianchen Hu, Feng Li, Junhan Huang, Chen Qian, Ruoxuan Ding, Hao Wang, Qiaomei Liu, Qiong Wu, Ruifeng Lu, Chunmei Zhang (…)2026-01-30
🔬 ciência dos materiais

Screening 39 billion protostructures for materials discovery

Este artigo apresenta uma triagem computacional de alto rendimento de 39 bilhões de protoestruturas que gera um conjunto de dados curado de 81 milhões de estruturas cristalinas relaxadas localmente, incluindo quase 89.000 novos protótipos, para mapear sistematicamente o espaço composicional-estrutural de baixa energia para a descoberta acelerada de materiais.

Abhijith S Parackal, Florian Trybel, Felix Andreas Faber, Rickard Armiento2026-01-30
🔬 óptica

Hybrid Barium Titanate Waveguide Designs For Efficient Nonlinear Frequency Conversion

Este artigo apresenta um design de guia de onda híbrido de BaTiO3_3-TiO2_2 robusto à fabricação que utiliza o casamento de fase modal para superar os desafios de polamento do BaTiO3_3 puro, alcançando um aumento de 2,75 vezes na eficiência de geração de segunda harmônica para fotônica não linear integrada escalável e compatível com CMOS.

Trevor G. Vrckovnik, D. Arslan, F. Eilenberger, Sebastian W. Schmitt2026-01-30
🔬 ciência dos materiais

Impact of hydrogen incorporation on electronic and magnetic structure of X2CrNi18-9 stainless steel

Este estudo investiga como a incorporação de hidrogênio altera as propriedades eletrônicas e magnetoestruturais do aço inoxidável X2CrNi18-9, revelando que o hidrogênio se acumula preferencialmente próximo a inhomogeneidades em escala nanométrica e induz mudanças mensuráveis nos coeficientes de Seebeck, fornecendo, assim, insights para o projeto de aços mais resistentes ao hidrogênio.

Torben Tappe, Louis Becker, Gaurav Kanu, Thomas F. Headen, Dirk Honecker, Gabi Schierning, Santiago Benito, Sebastian We (…)2026-01-30