Cr2Ge2Te6相变材料的熔化行为与动力学特性
材料科学
2026-03-10 v1
摘要
Cr2Ge2Te6（CrGT）是一种内在磁性半导体，作为相变存储器的热门候选材料。 amorphous CrGT中，Cr原子形成与晶相中相同的非损伤八面体构型（Cr[Te6]），其中Te原子构成。Cr[Te6]八面体的丰度被认为是降低amorphous CrGT电阻漂移系数的关键结构因素。然而，这些八面体在熔化-快速冷却无定形化过程中出现的时机尚不明确。本文采用ab initio分子动力学（AIMD）模拟，详细建模了晶态CrGT的熔化过程，并探讨了液态和超冷液态CrGT的动力学特性。加热过程中，Ge原子早于Cr和Te原子离开其晶格位点，向van der Waals间隙扩散，引发层状结构的坍塌。尽管Cr-Te键持续断裂和重组，Cr[Te6]八面体仍保持其结构模式至1400 K。在更高温度下，Cr和Te原子开始独立迁移。在550 K的超冷液态CrGT中，大多数以Cr为中心的八面体仍完整，仅有限的Cr-Te键断裂。这些八面体在该温度范围内的集体运动，有助于解释CrGT器件可在数十纳秒内实现结晶。
引用
@article{arxiv.2603.08005,
title = {Melting behavior and dynamical properties of Cr2Ge2Te6 phase-change material},
author = {Suyang Sun and Yihui Jiang and Riccardo Mazzarello and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.08005},
year = {2026}
}
备注
10 pages, 4 figures