Local structure of the crystalline and amorphous states of Ga2Te3 phase-change alloy without resonant bonding: A combined x-ray absorption and ab initio study

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Kolobov, A. V. cze
dc.contributor.author Fons, P. cze
dc.contributor.author Krbal, Miloš cze
dc.contributor.author Mitrofanov, K. cze
dc.contributor.author Tominaga, J. cze
dc.contributor.author Uruga, T. cze
dc.date.accessioned 2018-02-27T03:32:18Z
dc.date.available 2018-02-27T03:32:18Z
dc.date.issued 2017 eng
dc.identifier.issn 2469-9950 eng
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/70219
dc.description.abstract Phase-change memories are usually associated with GeTe-Sb2Te3 quasibinary alloys, where the large optical contrast between the crystalline and amorphous phases is attributed to the formation of resonant bonds in the crystalline phase, which has a rocksalt-like structure. The recent findings that tetrahedrally bonded Ga2Te3 possesses a similarly large property contrast and very low thermal conductivity in the crystalline phase and undergoes low-energy switching [H. Zhu et al., Appl. Phys. Lett. 97, 083504 (2010); K. Kurosaki et al., Appl. Phys. Lett. 93, 012101 (2008)] challenge the existing paradigm. In this work we report on the local structure of the crystalline and amorphous phases of Ga2Te3 obtained from x-ray absorption measurements and ab initio simulations. Based on the obtained results, a model of phase change in Ga2Te3 is proposed. We argue that efficient switching in Ga2Te3 is due to the presence of primary and secondary bonding in the crystalline phase originating from the high concentration of Ga vacancies, whereas the structural stability of both phases is ensured by polyvalency of Te atoms due to the presence of lone-pair electrons and the formation of like-atom bonds in the amorphous phase. eng
dc.format p. 054114-1-054114-11 eng
dc.language.iso eng eng
dc.publisher American Physical Society eng
dc.relation.ispartof Physical Review B, volume 95, issue: 5 eng
dc.rights open access eng
dc.subject total-energy calculations eng
dc.subject wave basis-set eng
dc.subject thermal-conductivity eng
dc.subject thin-films eng
dc.subject disordered structures eng
dc.subject optical-properties eng
dc.subject sb-te eng
dc.subject semiconductors eng
dc.subject memory eng
dc.subject electrons eng
dc.subject Výpočty celkové energie cze
dc.subject vlnová báze cze
dc.subject tepelná vodivost cze
dc.subject tenké vrstvy cze
dc.subject neuspořádané struktury cze
dc.subject optické vlastnosti cze
dc.subject Sb-Te cze
dc.subject polovodiče cze
dc.subject paměti cze
dc.subject elektrony cze
dc.title Local structure of the crystalline and amorphous states of Ga2Te3 phase-change alloy without resonant bonding: A combined x-ray absorption and ab initio study eng
dc.title.alternative Lokální struktura krystalického a amorfního stavu Ga2Te3 phase change slitině bez resonančních vazeb: Sdružená studie rentgenové absorpce a ab initio cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Paměti na bázi fázové změny jsou běžně asociovány s GeTe-Sb2Te3 quasibinárními slitinami, kde velký optický kontrast mezi krystalickou a amorfní fází je přisuzován k tvorbě resonančních vazeb v krystalické fázi, jejíž struktura je podobná kuchyňské soli. Nedávná zjištění, že tetraedricky vázaný Ga2Te3 má podobně velký kontrast ve vlastnostech a velmi nízkou teplotní vodivost v krystalické fázi a spíná za nízkých energií, zpochybňují existující paradigma. V této práci demonstrujeme lokální strukturu krystalické a amorfní fáze Ga2Te3 získaných měřením rentgenové absorpce a ab initio simulací. Na základě získaných výsledků je navržen model fázové přeměny v Ga2Te3. Tvrdíme, že účinná přeměna v Ga2Te3 je způsoben přítomností primárních a sekundárních vazeb v krystalické fázi pocházejících z vysoké koncentrace vakancí po Ga, zatímco strukturní stabilita obou fází je zajištěna polyvalencí atomů Te díky přítomnosti nevazebného elektronového páru a tvorbě podobné atomárním vazbám v amorfní fázi. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus postprint eng
dc.identifier.doi 10.1103/PhysRevB.95.054114 eng
dc.relation.publisherversion https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.95.054114
dc.identifier.wos 000394368300002 eng
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85013066318
dc.identifier.obd 39880571 eng


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet