用于选择器应用的非晶 GexSe1-x 中的分级短程与中程有序结构
材料科学
2021-02-18 v1 无序系统与神经网络
摘要
在克服标准冯·诺依曼架构局限的进程中，突触电子学正成为发展存内计算的主导力量。在此领域，锗基化合物已被提出作为非易失性存储器与选择器的开关材料。通过经典分子动力学，我们研究了 x 在 0.4–0.6 范围内富锗与富硒硫系二元 GexSe1-x 体系在 1500 K 液态与 300 K 非晶相的结构特征。模拟基于一个原子间势模型，其中离子通过空间排斥以及由 Se 离子大电子极化率给出的库仑与电荷-偶极相互作用。我们的结果表明形成了随温度变化的、具有短程局域有序与中程结构的分级结构，其随 Ge 含量变化。我们的工作表明，从熔体获得真实非晶相需要纳秒量级、无法用第一性原理技术实现的模拟。我们的经典分子动力学模拟能够描述 GeSe 硫系化合物熔体与玻璃态结构之间的深刻差异。这些结果为理解开关材料中化学组成、原子结构与电学性质之间的相互作用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2102.08683,
title = {Hierarchical Short- and Medium-Range Order Structures in Amorphous GexSe1-x for Selectors Applications},
author = {Francesco Tavanti Behnood Dianat and Alessandra Catellani and Arrigo Calzolari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08683},
year = {2021}
}
备注
18 pages, 8 figures, 2 tables, SI