体相 Ge₂Sb₂Te₅₋₅ₓSe₅ₓ 相变材料中的可调电子相互作用与弱反局域化
材料科学
2025-09-25 v1 无序系统与神经网络
摘要
相变材料（PCMs）以其在强电脉冲或激光脉冲介导的热激发下，能够在晶相和非晶相之间可逆且快速地切换而闻名。这种晶体到非晶的转变伴随着光学和电子特性的显著对比，使得 PCMs 在非易失性数据存储应用中非常有用。在此，我们结合电输运和角分辨光电子能谱（ARPES）测量，研究了体相 Ge₂Sb₂Te₅₋₅ₓSe₅ₓ（GSST）在 范围内的电子结构，其中 代表 Ge₂Sb₂Te₅（GST）——一种典型的 PCM——中 Se 取代 Te 的量。从积分 ARPES 数据导出的单粒子态密度（SDOS）显示，对于所有 值，材料均表现出金属行为，这由化学势附近存在有限态密度所证明。输运测量也显示出清晰的金属输运特征，与 SDOS 数据一致。电阻的温度依赖性表明，在低温下，当 时，开始出现中等强度的电子-电子库仑相互作用效应。同时，磁阻数据显示，当 时，存在弱反局域化的特征。对相位相干长度温度依赖性的分析表明，电子退相干主要由非弹性电子-电子散射引起。我们发现这些效应随着 的增加而增强，将 GSST 描绘为一种新型 PCM，其电子相互作用可以通过化学掺杂进行调控。
引用
@article{arxiv.2509.19510,
title = {Tunable Electronic Interactions and Weak Antilocalization in Bulk Ge$_2$Sb$_2$Te$_{5-5x}$Se$_{5x}$ Phase Change Materials},
author = {Nicholas Mazzucca and Junjing Zhao and Zhenyang Xu and Despina Louca and Utpal Chatterjee and Marc Bockrath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19510},
year = {2025}
}