相变材料中电子激发期间原子运动的亚纳米分辨率观测
材料科学
2017-05-29 v1
摘要
基于Ge-Sb-Te合金的相变材料广泛应用于非易失性存储器等工业应用中，但皮秒时间尺度上晶体到非晶相变的反应路径仍不清楚。利用飞秒激光激发和超短X射线探针，展示了GeSbTe在一个长寿命（100 ps）瞬态亚稳态中电子效应和热效应的时间分离，该状态由共振键减弱引起的原子间相互作用减弱所致。由于特定的电子态，晶格在纳米尺度区域经历可逆的非破坏性修改，并保持冷态达4 ps。独立的时间分辨X射线吸收精细结构实验证实了存在具有无序键的中间态。这一新揭示的效应允许利用非热超快路径，实现对开关过程的人工操控，最终将重新定义速度极限，并提高相变存储器技术的能效和可靠性。
引用
@article{arxiv.1705.09472,
title = {Sub-nanometre resolution of atomic motion during electronic excitation in phase-change materials},
author = {Kirill V. Mitrofanov and Paul Fons and Kotaro Makino and Ryo Terashima and Toru Shimada and Alexander V. Kolobov and Junji Tominaga and Valeria Bragaglia and Alessandro Giussani and Raffaella Calarco and Henning Riechert and Takahiro Sato and Tetsuo Katayama and Kanade Ogawa and Tadashi Togashi and Makina Yabashi and Simon Wall and Dale Brewe and Muneaki Hase},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.09472},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 4 figures