Ge-Sb-Te 相变材料中竞争的共价与离子键合
材料科学
2016-05-20 v1
摘要
Ge2Sb2Te5 及相关的相变材料非常不寻常，因为它们可以利用极快的熔化、淬火、退火循环在非晶态和晶态之间轻松转换，尽管所得状态在环境温度下的寿命极长。这些状态具有显著不同的物理性质，包括可见光中非常不同的光学常数，这与硅酸盐或磷酸盐等常见玻璃形成体形成强烈对比。这种行为已用共振键合来描述，但谜团仍然存在，特别是关于晶相和非晶相的不同物理性质。在此我们展示，在立方相中离子键合与共价键合之间存在强烈竞争，从而在相变存储性质的化学基础与压电材料（PbTiO3、BiFeO3）巨响应的起源之间提供了联系。这对动力学行为具有重要后果，特别是导致相对于非晶相，晶相中声学模的同步硬化和高频光学模的软化。非晶相和晶相中这种不同的键合为不同的物理性质提供了直接解释，并增进了对长时稳定性和快速开关组合的理解，且可能有助于寻找具有更优性质的新相变组分。
引用
@article{arxiv.1605.05997,
title = {Competing covalent and ionic bonding in Ge-Sb-Te phase change materials},
author = {Saikat Mukhopadhyay and Jifeng Sun and Alaska Subedi and Theo Siegrist and David J. Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.05997},
year = {2016}
}