日前，材料科學(xué)與工程學(xué)院焊接技術(shù)與工程系青年教師孫良博士以第一作者身份在計(jì)算材料學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊《NPJ computational materials》（5year IF=9.65）上發(fā)表了題為《Ab initio molecular dynamics and materials design for embedded phase-change memory》（面向嵌入式相變存儲應(yīng)用的材料設(shè)計(jì)與優(yōu)化）的研究論文。該論文以西安石油大學(xué)為第一完成單位，是材料科學(xué)與工程學(xué)院在Nature合作子刊材料相關(guān)研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展。合作人有西安交通大學(xué)CAID材料創(chuàng)新設(shè)計(jì)中心張偉教授團(tuán)隊(duì)，英國牛津大學(xué)Volker L. Deringer教授，德國亞琛工大 Riccardo Mazzarello教授。
該工作利用第一性原理分子動力學(xué)方法模擬了十余種不同成分比例鍺銻碲合金的非晶結(jié)構(gòu)，全面分析了非晶鍺銻碲的局部原子構(gòu)型、化學(xué)成鍵機(jī)制以及中程有序結(jié)構(gòu)，結(jié)合“原子位置重疊”SOAP方法定量化表征了鍺銻碲合金與單質(zhì)鍺的非晶相似度，并類比于合金形成能的概念，計(jì)算了非晶鍺銻碲的相分離趨勢（如圖所示）。本工作提出一個(gè)合理的合金成分選擇范圍，如鍺銻碲三元圖中綠色虛線所示?；谠摲秶鷥?nèi)的鍺銻碲合金，可通過少量碳氮摻雜或微縮器件尺寸引入納米尺寸效應(yīng)進(jìn)一步提升富鍺合金的非晶熱穩(wěn)定性，進(jìn)而滿足嵌入式相變存儲芯片在存儲穩(wěn)定性與循環(huán)工作壽命上的需求。
鍺銻碲非晶穩(wěn)定性與相分離趨勢研究官網(wǎng)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41524-021-00496-7
文：李霄
