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凝聚态物理与材料科学的交汇点，正以前所未有的速度重塑我们对物质世界的理解。从超导体到新型电池材料，这一领域致力于探索微观粒子的排列如何决定宏观世界的性能。Gist.Science 在此板块特别关注源自 arXiv 的最新预印本，它们代表了该领域最前沿的突破。
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这项基于第一性原理的研究表征了拓扑狄拉克半金属 Na3Bi 的结构、力学、振动、热学、电子及光学性质，揭示了其稳定性、具有狄拉克点的半金属特性，以及在声学阻尼、紫外线传感和光电子器件领域的应用潜力。
本研究表明，通过机械剥离如并五苯之类的分子晶体使其成为原子级厚度的薄层，可以保持其晶体有序性，从而通过对分子堆积、分子间耦合及介电屏蔽的厚度依赖性调节，实现对达维多夫分裂（Davydov splitting）和斯托克斯位移（Stokes shift）等激子特性的系统性控制。
本研究表明，机器学习模拟揭示了卤化物有序化是决定混合卤化物钙钛矿结构相变和相容性间隙的关键因素，其中这种有序化显著改变了转变温度，并解释了通过铷取代得以缓解的非线性成分依赖性。
本文引入了一种键取向序度量 来补充平移序度量 ，并通过对硬颗粒、随机顺序加成以及隐形超均匀系统的分析，证明了尽管键取向序通常在平移序之下，但这两个度量呈正相关，并能揭示出不同的、依赖于制备过程的结构演化轨迹。
本文指出传输层的电容是导致钙钛矿太阳能电池中瞬态离子电流（BACE）测量值高估离子密度的根本瓶颈，并提出了基于离子位移和传输层厚度外推的修正方法，以准确量化离子参数。
本研究利用反应分子动力学模拟证明，尽管非晶碳纳米管和纳米卷轴表现出比其晶体对应物更低的临界断裂应变，但它们相似的熔点和力学行为表明，结构无序性抵消了通常区分原始纳米管与纳米卷轴的拓扑差异。
这项分子动力学研究表明，边缘变形石墨烯片自发折叠和自发卷曲成石墨烯基纳米折叠或纳米卷轴的行为，关键取决于初始边缘扭转角和温度，特定的配置会导致单折叠、多折叠或双态形态。
分子动力学模拟表明，虽然石墨烯和石墨烯/石墨烯烷混合纳米带可以在特定温度范围内围绕碳纳米管动态地形成纳米卷轴，但完全氢化的石墨烯烷纳米带仅会包裹在纳米管上而不会发生卷曲。
通过全原子反应分子动力学模拟，本研究揭示了碳纳米洋葱在高速撞击刚性基底时会经历截然不同的结构转变：随着撞击速度从 2 km/s 增加到 7 km/s，其经历了从准弹性变形到通过 向 转化形成类金刚石核心，并最终破碎为线性碳链的过程。
本研究采用反应分子动力学模拟揭示了新型联苯烯网络（BPN）展现出与石墨烯相当的卓越热力学性能，包括约 1019.4 GPa 的杨氏模量和约 4024 K 的熔点，同时展示了一种独特的、具有方向依赖性的非弹性断裂过程，该过程涉及四个不同的形态转变，且这些转变会被纳米裂纹的存在所抑制。