專利名稱：快速模擬出相變材料的方法及新型相變材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子學(xué)納米材料與非易失性存儲(chǔ)器領(lǐng)域，涉及一種快速模擬出相變材料的 方法及新型相變材料。
背景技術(shù)：
相變存儲(chǔ)器(Phase Change Memory, PCM)作為最具潛力的下一代非易失性存儲(chǔ)器，在近十 幾年日益成為研究的熱點(diǎn)(Tech. Dig. - Int. Electron Devices Meet. 2001, 803)。相變存儲(chǔ)器的核
心是相變材料，相變材料必須具備的主要特性包括納秒級(jí)的高速相變、非晶態(tài)具有長期的
高溫穩(wěn)定性、晶態(tài)與非晶態(tài)之間有明顯的電阻差異、具有反復(fù)超過106次循環(huán)轉(zhuǎn)變能力(Nat. Mater., 6, 824-832, 2007)。顯然諸多材料不能夠滿足上述條件，而對(duì)合格相變材料的尋找自可 擦寫光盤的研究之初便開始了，前后經(jīng)歷了幾十年。
最初被發(fā)現(xiàn)的材料多屬于較好的玻璃形成體，如以Te元素為主的共熔合金--Ge15Te85，以 及對(duì)其摻雜s、 P和Sb元素所得材料(Phys. Rev. Lett., 21， 1450-1453， 1968)。雖然這些材料已 經(jīng)表現(xiàn)出能被用于電學(xué)存儲(chǔ)方面的電性能轉(zhuǎn)變(Electrical switching)現(xiàn)象，但它們的結(jié)晶時(shí)間卻 在微秒量級(jí)，這與最初的合金材料不能在結(jié)晶時(shí)形成單一的固相有很大關(guān)系。后續(xù)發(fā)現(xiàn)的 GeTe_Sb2Te3比例鏈上的偽二元相變材料(J. Appl. Phys., 69, 2849—2856， 1991)，如Ge4Sb2Te7、 GeiSb4Te7、 GeiSb2Te4和Ge2Sb2Te5，則具有快速再結(jié)晶且電阻差異較大等性能，是性能優(yōu)良 的相變材料。對(duì)GeSbTe材料摻入N、 Sn、 Bi以及In等元素的材料都被研究過，部分已經(jīng)被 用于工業(yè)產(chǎn)品中。另外其它二元相變材料Sb2Te (Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 31， 461465, 1992) 和GeSb (Tech. Dig.- Int. Electron Devices Meet., 14, 2006)以及它們的摻雜后形成的非化學(xué)計(jì) 量比的三元相變材料也表現(xiàn)出高速相變的性能。
晶態(tài)的Sb、Se、Te以及以它們?yōu)榛A(chǔ)構(gòu)建的化合物被證明含有一定的共振鍵(Phys. Rev. B， 8, 660-667， 1973)，而存在共振鍵被認(rèn)為是相變材料的重要特征(Nat. Mater.， 7, 653-658, 2008)。 因此Sb基、Se基、Te基的二元或三元合金材料往往都被報(bào)道具有相變能力，在它們的基礎(chǔ) 上通過選取不同的元素種類，調(diào)節(jié)各元素含量的比例，以及摻雜其它元素，可以獲得性能各 異的相變材料。但是，在判斷某一組分是否是潛在的合格相變材料時(shí)，除了將各個(gè)組分逐一 制備出來判定其相變性能，并沒有其它捷徑。顯而易見，逐一制備來進(jìn)行判斷的方法工作量 巨大，往往事倍功，效率低。因此，提供一種能快速找到相變材料的方法實(shí)已成為本領(lǐng)域技
4術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速模擬出相變材料的方法，以便快速且有針對(duì)性的就所模 擬的各新型組分鏈上的某一個(gè)或多個(gè)組分進(jìn)行相變性能驗(yàn)證，篩選出潛在的新型相變材料。 本發(fā)明的另一 目的在于通過快速模擬出相變材料的方法發(fā)現(xiàn)新型的相變材料。 為了達(dá)到上述目的及其他目的，本發(fā)明提供的快速模擬出相變材料的方法，包括以下步 驟1)建立能形成^S,.二元晶態(tài)化合物的^和S元素庫，其中，5元素庫中的元素為具有未
成對(duì)p軌道價(jià)電子的V族或VI族元素；2)分別從j和S元素庫中選擇出相應(yīng)的元素以模擬形
成 二元晶態(tài)化合物；3)根據(jù)
V 一'
2>
+
計(jì)算所模擬形成的、5,二元晶態(tài)化合物的p軌道電
離度^'和s-p軌道的雜化程度(1，其中，^、 分別為所述^5,二元晶態(tài)化合物的陰、陽離 子數(shù)，、,為相應(yīng)^.5,二元晶態(tài)化合物的陰離子p價(jià)軌道半徑，^j.為相應(yīng)^B,二元晶態(tài)化合 物的陽離子p價(jià)軌道半徑；4)判斷所計(jì)算出的p軌道電離度^ '和&卞軌道的雜化程度?！?是否 滿足0.5〉^'且2.8〉。一條件，若是，則模擬出的所述4.《.二元晶態(tài)化合物即為具備相變性能 的相變材料。
其中，所述J元素庫包括Si、 Ge、 Sn、 Al、 Au、 Zn、 Ag、 Cu、及In元素，所述5元素 庫包括Sb、 Se、及Te元素。
較佳的，步驟4)中所述條件優(yōu)選為0.02 < ;' < 0.31且1.6〈C1〈 2.5。
進(jìn)一步，所述條件優(yōu)選為0.02〈^、0.15且1.6〈^1〈2.3，滿足此判據(jù)的晶態(tài)化合物具有 優(yōu)良的相變性能。
此外，所述快速模擬出相變材料的方法還包括可步驟(1)從模擬出的具備相變性能的 各^A二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)^A二元晶態(tài)化合物的二元相圖選擇出滿足所述二元相圖中
穩(wěn)定固相的各4^二元晶態(tài)化合物；(2)根據(jù)選擇出的滿足穩(wěn)定固相的各^.5,二元晶態(tài)化合
5物，以同陰離子二元化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行組合以模擬構(gòu)建偽二元化合物鏈，進(jìn)而獲得不同組分 的偽二元化合物，并按歩驟(3)所述計(jì)算出偽二元化合物的p軌道電離度^'和s-p軌道的雜
化程度《1，再按照步驟(4)所述的判斷，模擬出具備相變性能的偽二元化合物材料。
再有，所述快速模擬出相變材料的方法也包括可步驟.* (1)從模擬出的具備相變性能的 各4力,二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)JyJB, 二元晶態(tài)化合物的二元相圖選擇出滿足所述二元相圖中
穩(wěn)定固相的各4A二元晶態(tài)化合物；(2)根據(jù)選擇出的滿足穩(wěn)定固相的各^A二元晶態(tài)化合
物，以不同陰離子二元化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行組合以模擬構(gòu)建多元化合物鏈，進(jìn)而獲得多元化合 物，并按步驟；(3)所述計(jì)算出各多元化合物的各自的/7軌道電離度^'和^-p軌道的雜化程
度(1，再按照步驟；(4)所述的判斷模擬出具備相變性能的多元化合物材料。
其中，所選擇出的滿足穩(wěn)定固相的各^5,二元晶態(tài)化合物可包括Sn2Sb3、 AlSb、 GeTe、
SnTe、 Si2Te3、 Al2Te3、 Sb2Te3、 GeSe、 SnSe、 SiSe2、 Sb2Se3;所模擬構(gòu)建的各偽二元化合物 鏈可包括Si2Te3-Sb2Te3偽二元鏈、SnTe-Sb2Te3偽二元鏈、Al2Te3-Sb2Te3偽二元鏈、GeTe-SnTe 偽二元鏈、GeTe-AbTe3偽二元鏈、SiSe-Sb2Se3偽二元鏈、SnSe-Sb2Se3偽二元鏈、Sn2Sb3-AlSb
偽二元鏈等。
本發(fā)明還提供一種新型相變材料，所述新型相變材料為SnxSb^或AlxSbLX的二元晶態(tài)化 合物。
綜上所述，本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法通過計(jì)算二元、穩(wěn)定固相的偽二元、多 元晶態(tài)化合物p軌道電離度以及s與; 軌道的雜化程度可以判別其是否含有共振鍵及強(qiáng)弱，從 而判別此化合物是否為潛在的相變材料；并由此發(fā)現(xiàn)了 SnxSbk或Al》bk的二元晶態(tài)化合物 的潛在新型相變材料。 .


圖1為本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法的操作流程示意圖。
圖2為本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法中所模擬的各二元化合物的p軌道電離度與 &卞軌道的雜化程度計(jì)算結(jié)果示意圖。
圖3為本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法中所模擬的偽二元化合物p軌道電離度與s-; 軌道的雜化程度計(jì)算結(jié)果以及各偽二元化合物組分鏈?zhǔn)疽鈭D。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法主要包括以下步驟-
首先，建立能形成^^二元晶態(tài)化合物的^和B元素庫，其中，所述^元素庫可包括Si、
Ge、 Sn、 Al、 Au、 Zn、 Ag、 Cu、及In等元素，所述5元素庫包括具有未成對(duì); 軌道價(jià)電子 的V族或VI族元素，例如Sb、 Se、及Te等元素，對(duì)于Sb (5/ 5^)元素，在面心立方晶體結(jié) 構(gòu)中，具有六配位，每個(gè)Sb原子使用其三個(gè)p軌道價(jià)電子與最近鄰的六個(gè)Sb原子形成共振 鍵；而Se (4/4/)和Te (5/5/)元素，在菱形晶體結(jié)構(gòu)中，s軌道與兩個(gè)p軌道電子形成印2 雜化，雜化價(jià)電子與最近鄰的4個(gè)原子形成共價(jià)鍵，而其余的兩個(gè)p軌道價(jià)電子(^;i則與次近 鄰的原子形成原子鏈間的共振鍵，只有當(dāng)材料具有一定的長程有序性時(shí)才能存在共振鍵，因 此共振鍵不出現(xiàn)在非晶態(tài)材料中。共振鍵的特征還在于要求原子具有未成對(duì)；7軌道價(jià)電子， 共振鍵的鍵長大于共價(jià)鍵和金屬鍵鍵長但小于離子鍵鍵長，每一個(gè)/7軌道價(jià)電子轉(zhuǎn)換于每兩 個(gè)配位之間，呈現(xiàn)共振態(tài)，形成兩個(gè)共振鍵。
接著，分別從^和3元素庫中選擇出相應(yīng)的元素以模擬形成^5,.二元晶態(tài)化合物，例如，
從j元素庫中選擇Ge元素作為陽離子、從S元素庫中選擇Te作為陰離子模擬形成GeTe 二元 晶態(tài)化合物。
其后，根據(jù)
2>,
和
y J' 乂
計(jì)算所模
2>, 乂
擬形成的^.5,二元晶態(tài)化合物的p軌道電離度r。'和s-p軌道的雜化程度。-、其中，n,、 《;分
別為所述4A二元晶態(tài)化合物的陰、陽離子數(shù)，^,為相應(yīng)4A二元晶態(tài)化合物的陰離子/;價(jià) 軌道半徑，^j為相應(yīng)^.A二元晶態(tài)化合物的陽離子p價(jià)軌道半徑。請(qǐng)參見圖2，其為模擬出 的各二元晶態(tài)化合物p軌道電離度與s-; 軌道的雜化程度計(jì)算結(jié)果示意圖。
最后，判斷所計(jì)算出的p軌道電離度^'和tp軌道的雜化程度r^是否滿足0.5:^/且 2.8>('條件，若是，則模擬出的二元晶態(tài)化合物即為具備相變性能的相變材料，否則，模擬 出的二元晶態(tài)化合物不是相變材料。例如，計(jì)算出GeTe 二元晶態(tài)化合物的戶軌道電離度^ '為
70.03， 軌道的雜化程度^為2.1，因此，GeTe 二元晶態(tài)化合物是相變材料。通常，滿足
0.02〈/v、0.15且1.6〈(1 <2.3條件的二元化合物具有足夠的共振鍵存在，因此可作為性能優(yōu)
良的相變材料，例如，模擬出SbTe、 SiSb、 GeSb、 GeTe、 SnSb、 AlSb、 SiixSb卜x和AlxSb^
等組分含有大量的共振鍵，可視為性能優(yōu)良的二元相變材料組分。而0.5<~'或2.8<^_1所對(duì)
應(yīng)的二元組分CuSb、 AuSe、 AgSb、 CuTe、 AgTe、 CuSe、 AgSe等則由于離子性較強(qiáng)，接近 于離子晶體，共振鍵缺乏則表現(xiàn)為較差的相變性能，介于上述兩范圍之間的其它二元組分則 可表現(xiàn)出不同程度的相變性能。
此外，從模擬出的具備相變性能的各J,5,.二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)^5,二元晶態(tài)化合物
的二元相圖選擇/和y的配比滿足二元相圖中穩(wěn)定固相所對(duì)應(yīng)比例的各^.5, 二元晶態(tài)化合物，
再以同陰離子二元化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行組合以模擬構(gòu)建偽二元化合物鏈(如選取不同含量比 例構(gòu)造的偽二元化合物2GeTe+Sb2Te3=Ge2Sb2Te5)，進(jìn)而可獲得不同組分的偽二元化合物， 然后按照上述方法計(jì)算出偽二元化合物的軌道電離度^ '和s-p軌道的雜化程度/;—1 ，最后再
根據(jù)所計(jì)算出的結(jié)果可判斷出具備相變性能的偽二元化合物材料。在本實(shí)施例中，模擬出的 具有穩(wěn)定固相的各^5,二元晶態(tài)化合物包括Sn2Sb3、 AlSb、 GeTe、 SnTe、 Si2Te3、 Al2Te3、
Sb2Te3、 GeSe、 SnSe、 SiSe2、 Sb2Se3等，模擬構(gòu)建的偽二元化合物鏈如 Si2丁e3-Sb2丁e3偽二元鏈SiiSbsTe^ Si2Sb4Te9、 SitSb!Te3、 SL(Sb2Te9等； SnTe—Sb2丁e3偽二元鏈SiMSbJe^ Sn2Sb2Te5、 SntSbJe^ Sti4Sb2Te7等； Al;;Te3-Sb2Te3偽二元鏈AhSb3Te6、 Al2Sb4Te9、 AhSb!Te3、 Al4Sb2Teg等； GeTe-SnTe偽二元鏈GeSnTe2、 GeSn2Te3、 Ge2SnTe3等； GeTe—Al2Te3偽二元鏈GeiAl2Te4、 Ge2Al2Te5、 Ge!AUTe7、 Ge4Al2Te 等； SiSe—ShSe3偽二元鏈SiiSb2Se4、 Si2Sb2Se5、 SiiSt^Se" Si4Sb2Se 等； SnSe-Sb2Se3偽二元鏈Sn!Sb2Se4、 Sn2Sb2Se5、 SmSt^Se^ Sn4Sb2Se7等； Sii2Sb3-AlSb偽二元鏈等。
請(qǐng)參見圖3，其為各偽二元化合物p軌道電離度與tp軌道的雜化程度計(jì)算結(jié)果示意圖， 由圖可見，Si2Te3-Sb2Te3偽二元鏈、SnTe-Sb2Te3偽二元鏈、Al2Te3-Sb2Te3偽二元鏈、GeTe~SnTe 偽二元鏈、GeTe-Al2Te3偽二元鏈、以及GeSb、 SiSb、 SnSb、 AlSb兩兩構(gòu)建的偽二元鏈的大
部分甚至全部都處在0.020.15且1.6</^ <2.3判據(jù)范圍內(nèi)，所構(gòu)建的偽二元組分都含有大量的共振鍵，是潛在的性能優(yōu)良的相變材料。而GeSe-Sb2Se3偽二元鏈、SiSe~Sb2Se3偽二 元鏈和SnSe-Sb2Se3偽二元鏈所處的0.130.31且2.08 2.5范圍使得此三鏈上各組
分的共振鍵含量略低，相應(yīng)的表現(xiàn)出略差的相變性能。GeTe-Sb2Tb3偽二元組分鏈上模擬形成 的GeiSb2Te4、 Ge2Sb2Te5、 GeiSb4Te7、 Ge4Sb2Te7等，都是相變材料，應(yīng)用在早期光盤和目前 PCM產(chǎn)業(yè)化中。而GeSe-Sb2Se3偽二元鏈、SiSe-Sb2Se3偽二元鏈、SnSe^Sb2Se3偽二元鏈上各
組分也可視為相變材料，因?yàn)檫@些鏈上組分的p軌道電離度0.13 <rff'< 0.31且軌道的雜化 程度2.08〈^-1〈2.5，各組分晶態(tài)材料中依然具有一定的共振鍵，只是它們的相變性能相比 0.02 <^'< 0.15且1.6"J、2.3范圍內(nèi)的偽二元鏈上的各組分有所下降。
再有，從模擬出的具備相變性能的各45,.二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)^我二元晶態(tài)化合物 的二元相圖選擇出滿足所述二元相圖中穩(wěn)定固相的各A^二元晶態(tài)化合物，以不同陰離子(如
Sb、 Se或Te的任兩種)二元化合物為基礎(chǔ)進(jìn)行組合(如2GeSe+Sb2Te^Ge2Se2Sb2Te3)以模擬構(gòu) 建多元化合物鏈，進(jìn)而獲得多元化合物，并計(jì)算出各多元化合物的各自的/ 軌道電離度A;'和
軌道的雜化程度。—、由此可判斷模擬出的多元化合物是否具備相變性能，多元化合物通 常指四元或四元以上的化合物。
之所以選擇具有穩(wěn)定固相的二元化合物組合成的偽二元或四元相變材料，是因?yàn)橄啾确?化學(xué)計(jì)量比或非電中性的偽二元或四元化合物，前者具有更好的高溫?zé)岱€(wěn)定性，可以有效抑 制相變過程中單質(zhì)物相的析出，提高相變材料的相變操作可靠性和增加相變循環(huán)次數(shù)，從而 可以提高相變存儲(chǔ)器的操作參數(shù)的一致性以及防止器件提前失效從而延長器件的使用壽命。
采用上述快速模擬出相變材料的方法，本發(fā)明模擬出的S&Sbk和AlxSb^二元化合物，
各自的p軌道電離度；'和軌道的雜化程度/;—'滿足0.02 <~'<0.15且1.6 1 <2.3條件， 是最佳的新型二元相變材料。
綜上所述，本發(fā)明的快速模擬出相變材料的方法設(shè)計(jì)Sb基、Se基、Te基的具有穩(wěn)定固 相的二元化合物，通過計(jì)算晶態(tài)化合物;7軌道電離度^'以及t/7軌道的雜化程度々'可以判別
其是否含有共振鍵及強(qiáng)弱，并在這些二元化合物的基礎(chǔ)上依據(jù)1)穩(wěn)定的二元固相、2)電中 性(符合化學(xué)計(jì)量比)、3)p軌道電離度、4)&-p軌道的雜化程度四個(gè)原則模擬偽二元、四元化 合物甚至更多元的化合物，判別其是否含有共振鍵及強(qiáng)弱，構(gòu)建多條偽二元或四元化合物組
9分鏈，再使用0.02<^'<0.15且1.6<々1 <2.3判據(jù)判別二元化合物以及偽二元或四元鏈上各組
分是否為最佳的相變材料，能避免對(duì)多種組分的二元、偽二元或四元化合物是否為相變材料 進(jìn)行的盲目實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，快速確定符合此判據(jù)的最具潛力的組分，對(duì)這些特定組分進(jìn)行相變性 能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，大大縮短了新型相變材料尋找的時(shí)間，降低了工作量從而提高了效率，并為 獲得具有高溫?zé)岱€(wěn)定性、具有均一固相、具有高轉(zhuǎn)變次數(shù)的高性能相變材料提供有效方法。 通過本發(fā)明的方法，還發(fā)現(xiàn)了 SnxSbk和AlxSbk二元化合物，可作為新型的二元相變材料。
權(quán)利要求
1. 一種快速模擬出相變材料的方法，其特征在于包括以下步驟1)建立能形成AjBi二元晶態(tài)化合物的A和B元素庫，其中，B元素庫中的元素為具有未成對(duì)p軌道價(jià)電子的V族或VI族元素；2)分別從A和B元素庫中選擇出相應(yīng)的元素以模擬形成AjBi二元晶態(tài)化合物；3)根據(jù)計(jì)算所模擬形成的AjBi二元晶態(tài)化合物的p軌道電離度rσ′和s-p軌道的雜化程度其中，ni、nj分別為所述AjBi二元晶態(tài)化合物的陰、陽離子數(shù)，rp，i為相應(yīng)AjBi二元晶態(tài)化合物的陰離子p價(jià)軌道半徑，rp，j為相應(yīng)AjBi二元晶態(tài)化合物的陽離子p價(jià)軌道半徑；4)判斷所計(jì)算出的p軌道電離度rσ′和s-p軌道的雜化程度是否滿足0.5>rσ′且條件，若是，則模擬出的所述AjBi二元晶態(tài)化合物即為具備相變性能的相變材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于所述^元素庫包括 Si、 Ge、 Sn、 Al、 Au、 Zn、 Ag、 Cu、及In元素，所述5元素庫包括Sb、 Se、及Te 元素。
3. 如權(quán)利要求l所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于步驟4)中所述條件 優(yōu)選為0.02 < r。' < 0.31且1.6〈r;1〈 2.5。
4. 如權(quán)利要求3所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于所述條件進(jìn)一步優(yōu)選 為0.02〈^、0.15且1.6〈(1 <2.3，滿足此判據(jù)的晶態(tài)化合物具有優(yōu)良的相變性能。
5. 如權(quán)利要求l所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于還包括步驟(1) 從模擬出的具備相變性能的各4.5,二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)^A二元晶態(tài)化合物的二元相圖選擇出滿足所述二元相圖中穩(wěn)定固相的各^.5,二元晶態(tài)化合物；(2) 根據(jù)選擇出的滿足穩(wěn)定固相的各4A二元晶態(tài)化合物，以同陰離子二元化合物為 基礎(chǔ)進(jìn)行組合以模擬構(gòu)建偽二元化合物鏈，進(jìn)而獲得不同組分的偽二元化合物，并按步驟3)所述計(jì)算出偽二元化合物的;7軌道電離度r/和r/p軌道的雜化程度(1，再按照步驟4)所述的判斷，模擬出具備優(yōu)良相變性能的偽二元化合物材料。
6. 如權(quán)利要求5所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于所選擇出的滿足穩(wěn)定 固相的各^.5,二元晶態(tài)化合物包括Sn2Sb3、 AlSb、 GeTe、 SnTe、 Si2Te3、 Al2Te3、Sb2Te3、 GeSe、 SnSe、 SiSe2、 Sb2Se3。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于所模擬構(gòu)建的各 偽二元化合物鏈包括Si2Te3-Sb2Te3偽二元鏈、SnTe-Sb2Te3偽二元鏈、Al2Te3-Sb2Te3 偽二元鏈、GeTe-SnTe偽二元鏈、GeTe-Al2Te3偽二元鏈、SiSe-Sb2Se3偽二元鏈、 SnSe—Sb2Se3偽二元鏈、Sn2Sb3-AlSb偽二元鏈。
8. 如權(quán)利要求1所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于還包括步驟(1) 從模擬出的具備相變性能的各4萬,.二元晶態(tài)化合物中，根據(jù)^5,二元晶態(tài)化合物的二元相圖選擇出滿足所述二元相圖中穩(wěn)定固相的各4A二元晶態(tài)化合物；(2) 根據(jù)選擇出的滿足穩(wěn)定固相的各4A二元晶態(tài)化合物，以不同陰離子二元化合 物為基礎(chǔ)進(jìn)行組合以模擬構(gòu)建多元化合物鏈，進(jìn)而獲得多元化合物，并按步驟3) 所述計(jì)算出各多元化合物的各自的p軌道電離度^'和軌道的雜化程度，再按照步驟4)所述的判斷模擬出具備相變性能的多元化合物材料。
9. 如權(quán)利要求8所述的快速模擬出相變材料的方法，其特征在于所述多元化合物為四 元。
10. —種新型相變材料，為SikSbLx或AlxSb^的二元晶態(tài)化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種快速模擬出相變材料的方法，其首先建立能形成A_jB_i二元晶態(tài)化合物的A和B元素庫，并分別從A和B元素庫中選擇出相應(yīng)的元素以模擬形成A_jB_i二元晶態(tài)化合物，然后根據(jù)右下式計(jì)算所模擬形成的A_jB_i二元晶態(tài)化合物的p軌道電離度r_σ′和s-p軌道的雜化程度r_π^-1，進(jìn)而判斷所計(jì)算出的p軌道電離度r_σ′和s-p軌道的雜化程度r_π^-1是否滿足0.5＞r_σ′且2.8＞r_π^-1條件，若是，則模擬出的所述A_jB_i二元晶態(tài)化合物即為具備相變性能的相變材料，由此可快速篩選出潛在的新型相變材料，此法很大程度上降低了材料制備、工藝摸索、性能表征所需的工作量，縮短了新型相變材料發(fā)現(xiàn)的周期。通過此法還發(fā)現(xiàn)了Sn_xSb_1-x或Al_xSb_1-x的二元晶態(tài)化合物的相變材料。
文檔編號(hào)C40B50/02GK101487140SQ200910045928
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者宋志棠, 峰 饒 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所