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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.

Time-dependent electron transfer and energy dissipation in condensed media

Este estudo utiliza o modelo Hamiltoniano Newns-Anderson-Schmickler dependente do tempo e a formalismo de funções de Green de Keldysh para analisar a transferência de elétrons e a dissipação de energia de um adsorvato em movimento sobre um eletrodo metálico em solvente, revelando que a transferência eletrônica é suprimida não adiabaticamente devido ao movimento e ao acoplamento com fônons do solvente, enquanto a dissipação de energia ocorre via excitações de pares elétron-buraco, com uma expressão analítica para a taxa média de transferência de energia sendo derivada no limite de movimento lento.

Elvis F. Arguelles, Osamu Sugino2026-04-01🔬 cond-mat.mes-hall

Hybrid Atomistic-Parametric Decoherence Model for Molecular Spin Qubits

Este artigo apresenta um modelo híbrido que combina simulações de dinâmica molecular com uma abordagem paramétrica de ruído magnético para prever com precisão os tempos de coerência quântica (T1T_1 e T2T_2) de qubits de spin em porfirinas de cobre, superando as limitações de modelos puramente atômicos ao incorporar flutuações de campo magnético provenientes de spins nucleares.

Katy Aruachan, Sanoj Raj, Yamil J. Colón, Daniel Aravena, Felipe Herrera2026-04-01⚛️ quant-ph

Effect of uniaxial compressive stress on polarization switching and domain wall formation in tetragonal phase BaTiO3 via machine learning potential

Este estudo utiliza potenciais de aprendizado de máquina para demonstrar que a tensão compressiva uniaxial induz a comutação de polarização a 90 graus em BaTiO3 tetragonal a cerca de 120 MPa, reduzindo a polarização remanescente e o campo coercivo enquanto favorece a formação de paredes de domínio e a emergência de um ciclo de histerese duplo.

Po-Yen Chen, Teruyasu Mizoguchi2026-04-01🔬 physics

The roles of bulk and surface thermodynamics in the selective adsorption of a confined azeotropic mixture

Este estudo utiliza uma teoria funcional da densidade clássica aprimorada por aprendizado de máquina para demonstrar que, em misturas azeotrópicas confinadas, a adsorção torna-se completamente não seletiva na composição azeotrópica do bulk devido a um equilíbrio termodinâmico específico entre volumes molares parciais e compressibilidade, um fenômeno que persiste mesmo em regimes supercríticos.

Katie L. Y. Zhou, Anna T. Bui, Stephen J. Cox2026-04-01🔬 cond-mat

Faster Molecular Dynamics with Neural Network Potentials via Distilled Multiple Time-Stepping and Non-Conservative Forces

O artigo propõe a abordagem DMTS-NC, que utiliza forças não conservativas em um esquema de múltiplos passos de tempo destilado para acelerar simulações de dinâmica molecular com potenciais de redes neurais, alcançando ganhos de estabilidade e eficiência de 15 a 30% em relação a métodos conservadores e permitindo passos de tempo de até 10 fs.

Nicolaï Gouraud, Côme Cattin, Thomas Plé, Olivier Adjoua, Louis Lagardère, Jean-Philip Piquemal2026-04-01🔬 physics

GPU Accelerated Minimal Auxiliary Basis Approach TDDFT for Large Organic Molecules

O artigo apresenta uma implementação acelerada por GPU do método TDDFT-risp no GPU4PySCF, que permite cálculos de estados excitados para grandes moléculas orgânicas e biomoleculares com milhares de átomos em tempos de execução de minutos a horas, mantendo erros de energia de excitação baixos em comparação com métodos padrão.

Zehao Zhou, Xiaojie Wu, Yanheng Li, Xinran Wei, Cheng Fan, Fusong Ju, Qiming Sun, Yi Qin Gao2026-04-01🔬 physics

Layer-selective hydrogenation and proton transport in twisted bilayer graphene

Este estudo demonstra que a hidrogenação seletiva de camadas em grafeno bicamada torcido, induzida por um forte campo elétrico a densidade de carga fixa, permite o transporte de prótons através da estrutura e a criação de portas lógicas configuráveis, explorando o desacoplamento eletrônico entre as camadas para controlar processos eletroquímicos com dois gases de elétrons bidimensionais independentes.

J. Tong, G. Chen, H. Li, E. Hoenig, M. Alhashmi, X. Zhang, D. Bahamon, G. R. Tainton, S. Sullivan-Allsop, Y. Mayamei, D. R. da Costa, L. F. Vega, S. J. Haigh, D. Domaretskiy, F. M. Peeters, M. Lozada- (…)2026-04-01🔬 cond-mat.mes-hall

Quantum Sensing with Triplet Pair States: A Theoretical Study

Este estudo teórico demonstra que, embora pentacenos monoméricos e dímeros apresentem sensibilidade comparável para a detecção de spins isolados, a arquitetura de dímeros baseada em estados de quinteto gerados por fissão de singlete oferece uma seção de interação superior para a detecção de pequenos conjuntos de spins nucleares, estabelecendo uma base para o uso de estados multiexcitônicos de alto spin como sondas quânticas sintonizáveis.

Maria Grazia Concilio, Yiwen Wang, Siyuan Wang, Xueqian Kong2026-04-01🔬 physics

TDΔ\DeltaSCF: Time-Dependent Density Functional Theory with a Non-Aufbau Reference for near-degenerate states

O artigo propõe o método TDΔ\DeltaSCF, uma nova abordagem de resposta linear baseada em um determinante Δ\DeltaSCF não-Aufbau que supera limitações de métodos convencionais ao descrever estados eletrônicos quase degenerados, oferecendo uma descrição mais equilibrada e com menor dependência funcional para sistemas desafiadores, embora apresente algumas limitações práticas como a superestimação sistemática de energias singletos.

Shuto Shibasaki, Fumiya Mohri, Takashi Tsuchimochi2026-04-01🔬 physics