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Esta categoria explora a fascinante intersecção onde a física encontra a química, desvendando como as leis fundamentais da matéria governam reações e estruturas moleculares. Ao investigar fenômenos que vão desde o comportamento quântico de átomos até a dinâmica de fluidos complexos, pesquisadores buscam entender a base material do universo de uma forma que une precisão teórica e aplicação prática.
No Gist.Science, processamos cada novo pré-publicação nesta área diretamente do arXiv, garantindo que o conhecimento mais recente chegue a todos. Oferecemos tanto resumos técnicos detalhados para especialistas quanto explicações em linguagem simples para curiosos, removendo barreiras sem sacrificar o rigor científico.
Abaixo estão as últimas contribuições nesta fronteira do conhecimento, prontas para serem exploradas em seus formatos acessíveis e completos.
Este artigo demonstra que modelos de estados de Markov aplicados a simulações de dinâmica molecular revelam cinéticas de reação de hidrogênio contra-intuitivas e não monótonas em nanopartículas de ródio, impulsionadas por interações cooperativas e características estruturais, que a teoria padrão do estado de transição falha em prever.
Este artigo introduz a contração estocástica de tensores como um primitivo computacional altamente eficiente que reduz o custo de operações de tensores de alta ordem em química quântica ab initio, permitindo especificamente que a teoria de clusters acoplados atinja precisão química com escalamento de campo médio e supere significativamente as aproximações existentes de correlação local tanto em velocidade quanto em erro.
Este estudo combina microscopia de força atômica sem contato criogênica e teoria do funcional da densidade para revelar como a adsorção de água na superfície (100) da wollastonita transita de padrões que seguem a rede para estruturas complexas coexistentes e, finalmente, para aglomerados de água à medida que a cobertura aumenta, impulsionada pela competição entre as interações água-superfície e água-água.
Este estudo introduz um quadro de distribuição de energia de adsorção resolvido por facetas, utilizando campos de força aprendidos por máquina para analisar 1,4 milhão de sítios de adsorção em diversas superfícies de ligas, identificando assim composições e orientações específicas que otimizam tanto a atividade quanto a seletividade a metanol para a hidrogenação de CO.
Este artigo apresenta um sistema de busca agencial que aproveita modelos de linguagem de grande escala para descobrir automaticamente funcionais de troca-correlação aprimorados para a teoria do funcional da densidade, o qual identificou com sucesso um novo funcional que supera o padrão-ouro em aproximadamente 9%, ao mesmo tempo em que destaca a necessidade crítica de restrições físicas explícitas para impedir que a IA explore atalhos não físicos.
Este artigo apresenta uma teoria variacional escalável e invariante por translação para polares ab initio que combina funções de onda projetadas em momento com fatorização de núcleo de baixo posto para modelar com precisão o comportamento de portadores em diferentes regimes de acoplamento no limite termodinâmico, revelando vieses significativos nos resultados existentes de Monte Carlo diagramático para polarons de lacuna de acoplamento forte em LiF.
Este artigo apresenta uma estrutura semilocal que integra multipolos atômicos polarizáveis com resposta linear não autoconsistente para permitir que potenciais interatômicos de aprendizado de máquina modelassem com precisão a eletrostática de longo alcance e previssem observáveis sensíveis à polarização, como cargas efetivas de Born e espectros de infravermelho, em diversos sistemas iônicos e polares.
Este artigo demonstra que reações irreversíveis em redes de reações químicas e cadeias de Markov geram leis de conservação emergentes e ciclos quebrados, resolvendo um enigma recente sobre leis de conservação não inteiras ao derivar uma nova lei que liga quantidades conservadas, ciclos quebrados e um "índice de co-produção" para corrigir métodos de subcontagem existentes.
Este artigo apresenta uma implementação eficiente de TDDFT acelerada por GPU no pacote PySCF que utiliza ajuste de densidade com conjuntos de base auxiliares mínimos e um solucionador Z-vetor aproximado para permitir dinâmicas de hopping de superfície com menos comutações rápidas para sistemas moleculares de tamanho médio com perda de precisão negligenciável.
Este artigo relata um cálculo aprimorado de Diatômico-em-Moléculas (DIM) para aglomerados de argônio excitados que incorpora cruzamentos fortemente evitados previamente ignorados entre os estados 3p4s e 3p4p para melhor compreender a localização da excitação e o efeito da diabaticização nos isômeros do aglomerado.