西安交大等在相变存储材料设计领域取得重要进展

      西安交通大学金属材料强度国家重点实验室、材料科学与工程学院微纳中心（CAMP-Nano）张伟教授课题组联合中科院上海微系统与信息技术研究所、美国约翰霍普金斯大学科研人员设计了新型钪锑碲合金，成功将相变存储器的读写速度提升十余倍并达到亚纳秒级别。该研究成果以《缓存型相变存储钪锑碲合金的化学设计原则》为题，近日作为美国化学学会期刊《材料化学》6月出版的封面论文之一发表，西安交通大学为该论文的第一作者单位和唯一通讯单位。

      据课题组相关人员介绍，就如何调节钪锑碲的化学成分以达到器件最优性能的问题，西安交大材料学院埃塞俄比亚籍博士留学生GetasewM.Zewdie及研究生周宇星在张伟教授的指导下，针对钪锑碲合金的二元母体合金碲化钪与碲化锑进行系统全面的第一性原理模拟与量子化学键分析。

      最终，他们的研究结果表明，两种母材在非晶态结构上有很大的相似性，其中非晶碲化锑提供了与钪锑碲晶体相更加接近的拓扑结构，而非晶碲化钪由于阴阳离子间更强的电荷转移能力，使得体系中同极键的比例大大减少，形成大量结构规整且强度高的钪碲四元环。当大约10%的碲化钪与90%的碲化锑进行融合形成钪锑碲合金时，稳定的钪碲四元环可极大提升体系结晶效率，使得钪锑碲相变器件操作速度接近最优。

      这项研究进展可以提高芯片的性能，对智能家电的发展将会有推动作用。