Article thumbnail

Tlakové indukované fázové přechody v GeTe-bohatých slitinách Ge-Sb-Te přes přechody rhombohedricko-to-kubické přechody

By Miloš Krbal, Jaroslav Barták, Jakub Kolář, Anastasiia Prytuliak, Alexander V. Kolobov, Paul Fons, Lucile Bezacier, Michael Hanfland and Junji Tominaga

Abstract

We demonstrate that pressure-induced amorphization in Ge-Sb-Te alloys across the ferroelectric-paraelectric transition can be represented as a mixture of coherently distorted rhombohedral Ge8Sb2Te11 and randomly distorted cubic Ge4Sb2Te7 and high-temperature Ge8Sb2Te11 phases. While coherent distortion in Ge8Sb2Te11 does not prevent the crystalline state from collapsing into its amorphous counterpart in a similar manner to pure GeTe, the pressure-amorphized Ge8Sb2Te11 phase begins to revert to the crystalline cubic phase at similar to 9 GPa in contrast to Ge4Sb2Te7, which remains amorphous under ambient conditions when gradually decompressed from 40 GPa. Moreover, experimentally, it was observed that pressure-induced amorphization in Ge8Sb2Te11 is a temperature-dependent process. Ge8Sb2Te11 transforms into the amorphous phase at similar to 27.5 and 25.2 GPa at room temperature and 408 K, respectively, and completely amorphizes at 32 GPa at 408 K, while some crystalline texture could be seen until 38 GPa (the last measurement point) at room temperature. To understand the origins of the temperature dependence of the pressure-induced amorphization process, density functional theory calculations were performed for compositions along the (GeTe)(x) - (Sb2Te3)(1-x) tie line under large hydrostatic pressures. The calculated results agreed well with the experimental data.Zjistili jsme, že amorfizace vyvolaná tlakem ve slitinách Ge-Sb-Te přes feroelektrický-paraelektrický přechod může být reprezentována jako směs koherentně distorzní rhoboedrické struktury Ge8Sb2Te11 a náhodně distorzních kubické struktury Ge4Sb2Te7 a vysokoteplotní fází Ge8Sb2Te11. Zatímco koherentní distorze v Ge8Sb2Te11 nezabrání krystalickému stavu zkolabovat do amorfní fáze, obdobně jako u čistého GeTe, tlakem indukovaná amorfní fáze se začne vracet do krystalické fáze při ∼9 GPa v porovnaná s Ge4Sb2Te7, který zůstává amorfní při normálním tlaku při postupné dekompresi ze 40 GPa. Navíc, experimentálně bylo pozorováno, že tlakem indukovaná amortizace v Ge8Sb2Te11 je teplotně závislý proces. Ge8Sb2Te11 se transformuje do amorfní fáze při tlacích ∼27.5 and 25.2 GPa a při pokojové teplotě a 408K, v tomto pořadí a zcela amorfizuje při 32 GPa a 408K, zatímco krystalickou texturu lze pozorovat až do 38 GPa (poslední bod měření) při pokojové teplotě. Pro pochopení původu teplotní závislosti tlakem indukované amortizace, byly provedeny výpočty s pomocí density functional theory pro složení podél (GeTe)x − (Sb2Te3)1−x linie za vysokých hydrostatických tlaků. Vypočtené výsledky jsou v dobré shodě s experimentálními daty

Topics: change memory, germanium telluride, thin-films, ge2sb2te5, amorphization, Paměti na bázi fázové přeměny, tellurid germánia, tenké vrstvy, Ge2Sb2Te5, amorfizace
Publisher: 'American Chemical Society (ACS)'
Year: 2017
DOI identifier: 10.1021/acs.inorgchem.7b00163
OAI identifier: oai:dk.upce.cz:10195/70220
Journal:
Download PDF:
Sorry, we are unable to provide the full text but you may find it at the following location(s):
  • https://hdl.handle.net/10195/7... (external link)
  • Suggested articles


    To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.