Ag 合金化 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$中超快相变的直接从头算分子动力学研究

我们采用从头算分子动力学直接模拟了 Ag 合金化（~5% Ag 浓度）对 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$相变特性的影响。短程有序得以保持，同时观察到化学有序略有改善。四面体 Ge（sp$^{3}$键合）分数的轻微减少反映在光学带隙的减小和介电常数的增加上。对非晶到晶相变循环的模拟揭示了 Ag$_{0.5}$Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$中的结晶速度不低于 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$中的结晶速度。此外，与 Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$相比，Ag$_{0.5}$Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$两相之间较小的密度差和较大的能量差表明，由于相变，器件中的残余应力较小，且 Ag$_{0.5}$Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$的热稳定性得到改善。这种材料的潜在可行性表明需要广泛探索替代相变存储材料。