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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.
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Este artigo de perspectiva descreve a necessidade de integrar simulações clássicas, medições experimentais, aprendizado de máquina e computação quântica dentro de fluxos de trabalho reprodutíveis e padronizados para superar as limitações atuais e acelerar a descoberta confiável de materiais avançados.
O artigo apresenta o HamEvo, um operador neural de ponto fixo que prevê Hamiltonianos de Kohn-Sham convergidos com alta precisão e precisão química através de diversos tamanhos moleculares e temperaturas, alcançando velocidades de inferência até 242 vezes mais rápidas do que a teoria do funcional da densidade convencional, ao mesmo tempo em que possibilita o acesso a observáveis críticos da estrutura eletrônica.
Este artigo introduz a espectroscopia de perda de energia de elétrons (EELS) fotomodulada em um microscópio eletrônico de transmissão de varredura opticamente acoplado para imagear diretamente a localização de fotocarregadores em escala de angstrom em estados de armadilha de superfície de vacância de oxigênio em nanopartículas de titanato de estrôncio dopadas com ródio, elucidando, desta forma, mecanismos em nanoescala que dificultam a quebra da água por via solar.
Este artigo avalia sete estratégias de ajuste fino para modelos de fundação de potenciais interatômicos aprendidos por máquina (MLIP) através de diversos benchmarks químicos, revelando que, embora pré-requisitos como a qualidade do modelo de fundação e a inicialização de energia correta sejam primordiais, o ajuste fino ingênuo é ideal para a precisão em sistemas únicos, enquanto o replay multihead preserva unicamente a robustez fora da distribuição para uma implantação mais ampla.
Este artigo apresenta uma implementação escalável de memória distribuída da teoria CCSD periódica que permite a amostragem densa da zona de Brillouin (até 216 k-pontos) para extrapolar de forma confiável as energias de coesão e os band gaps para o limite termodinâmico, fornecendo valores de referência definitivos para oito semicondutores e isolantes com erros de aproximadamente 0,1–0,2 eV e 0,4 eV, respectivamente, em comparação com dados experimentais.
Este artigo apresenta um modelo de impedância demonstrando que oscilações harmônicas em fase da densidade de corrente da célula e da temperatura da camada catalítica do cátodo reduzem tanto a impedância quanto a resistividade estática em células a combustível PEM, primordialmente através da modulação da densidade de corrente de troca da reação de redução de oxigênio.
Este estudo utiliza cálculos de DFT para demonstrar que as nanofitas de níquel-bis(1,2-ditioleno) encontradas em bactérias de cabo formam estruturas estáveis e densamente empilhadas com acoplamento eletrônico suficiente para suportar a deslocalização de carga eficiente, explicando, assim, a condutividade elétrica incomumente alta em escala de centímetros do organismo.
Este estudo estende o formalismo de Löwdin para determinantes não ortogonais para cálculos de funcional de densidade com orbitais otimizados dentro da estrutura de ondas aumentadas por projetores, demonstrando que, embora o método reproduza qualitativamente os espectros de absorção e as intensidades de pico para estados excitados de determinante único, ele apresenta dificuldades com estados multiconfiguracionais e não mostra melhoria sistemática a partir de troca exata ou correções de autointeração.
Este artigo introduz um arcabouço quantitativo baseado em operadores de projeção de Nakajima-Zwanzig para caracterizar e medir o impacto específico da coerência quântica nas taxas de transferência de energia, demonstrando seu papel modulador através da análise de um sistema dímero acoplado a um banho de fônons estruturado.
Este artigo investiga a dinâmica populacional estocástica de processos autocatalíticos mediados por superfície onde partículas difundem e passam por eventos competitivos de replicação ou morte, fornecendo uma análise teórica sistemática das propriedades estatísticas da população através dos regimes de extinção, estado estacionário e crescimento exponencial, apoiada por soluções numéricas e simulações de Monte Carlo.