Вышедшие номера
Влияние толщины слоя на оптические параметры фазопеременного материала Sb2Te3
РГПУ им. А.И. Герцена, внутренний грант, 57-ВГ
Минобрнауки РФ, Государственное задание ФТИ им. А.Ф. Иоффе, тема FFUG-2024-0042
Гавриков А.А. 1, Кузнецов В.Г. 2, Дядькина Н.Е.1, Колобов А.В. 1
1Институт физики и Научно-исследовательский институт физических исследований, Российский государственный университет им. А.И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: agavrikov@herzen.spb.ru, vladimir.kuznetsov@mail.ioffe.ru, akolobov@herzen.spb.ru
Поступила в редакцию: 12 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 2 декабря 2025 г.
Принята к печати: 9 января 2026 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2026 г.

Теллурид сурьмы (Sb2Te3) является одним из перспективных фазопеременных материалов, используемых в устройствах памяти и обработки информации. Слоистая структура материала позволяет реализовать предельно тонкие слои, толщиной порядка 1 нм. При этом вопрос сохранения контраста свойств между аморфной и кристаллической фазами для экстремально тонких слоев Sb2Te3 не исследован. В настоящей работе с помощью расчетов методом функционала плотности выполнен сравнительный анализ структуры аморфной фазы и контраста оптических свойств для слоев толщиной 1 и 2 монослоя и объемного материала. Показано, что контраст оптических свойств сохраняется вплоть до 1 монослоя. Ключевые слова: фазопеременные материалы, Sb2Te3, монослой, оптический контраст, DFT метод.
  1. S. Raoux, M. Wuttig (eds). Phase-change materials: Science and Applications (Springer New York, N. Y., 2009)
  2. A.V. Kolobov, J. Tominaga. Chalcogenides: metastability and phase-change phenomena (Springer Cham, 2012)
  3. A. Redaelli (ed). Phase Change Memory: Device Physics, Reliability and Applications (Springer Verlag, Berlin--Heidelberg, 2018) p. 330
  4. T. Ohta, S.R. Ovshinsky. Photo-induced metastability in amorphous semiconductors, ed. by A.V. Kolobov (WILEY-VCH GmbH \& Co. KGaA, Weinheim, 2003) p. 310
  5. https://www.galex.ru/news/it/3256/
  6. https://club.dns-shop.ru/blog/t-101-ssd-nakopiteli-2-5/ 36065-chto-takoe-intel-optane-v-ssd-nakopitelyah-i-dlya-chego-eto-nujno/ ?utm_referrer=https://www.google.com/
  7. M. Xu, X. Mai, J. Lin, W. Zhang, Y. Li, Y. He, H. Tong, X. Hou, P. Zhou, X. Miao. Adv. Funct. Mater., 30, 2003419 (2020). DOI: 10.1002/adfm.202003419
  8. X. Chen, Y. Xue, Y. Sun, J. Shen, S. Song, M. Zhu, Z. Song, Z. Cheng, P. Zhou. Adv. Mater., 35, 2203909 (2023). DOI: 10.1002/adma.202203909
  9. V. Bhatnagar, A. Kumar. Energy Storage, 7, e70272 (2025). DOI: 10.1002/est2.70272
  10. N. Yamada. MRS Bulletin, 21, 48 (1996). DOI: 10.1557/S0883769400036368
  11. N. Yamada. Rev. Laser Eng., 28, 585 (2000). DOI: 10.2184/lsj.28.585
  12. A.V. Kolobov, P. Fons, J. Tominaga. Phys. Rev. B, 94, 094114 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.94.094114
  13. H.K. He, Y.B. Jiang, J. Yu, Z.Y. Yang, C.F. Li, T.Z. Wang, D.Q. Dong, F.W. Zhuge, M. Xu, Z.Y. Hu, R. Yang. Mater. Horizons, 9, 1036 (2022). DOI: 10.1039/D1MH01772A
  14. M.Y. Zhang, Z.X. Wang, Y.N. Li, L.Y. Shi, D. Wu, T. Lin, S.J. Zhang, Y.Q. Liu, Q.M. Liu, J. Wang, T. Dong. Phys. Rev. X, 9, 021036 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevX.9.021036
  15. X.-P. Wang, X.-B. Li, N.-K. Chen, B. Chen, F. Rao, S. Zhang. Adv. Sci., 8, 2004185 (2021). DOI: 10.1002/advs.202004185
  16. K. Ding, B. Chen, F. Rao. Mater. Sci. Semicond. Process., 134, 105999 (2021). DOI: 10.1016/j.mssp.2021.105999
  17. H. Zhang, C.X. Liu, X.L. Qi, X. Dai, Z. Fang, S.C. Zhang. Nature Physics, 5, 438 (2009). DOI: 10.1038/nphys1270
  18. K.F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T.F. Heinz. Phys. Rev. Lett., 105, 136805 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.136805
  19. D. Dragoni, J. Behler, M. Bernasconi. Nanoscale, 13, 16146 (2021). DOI: 10.1039/D1NR03432D
  20. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
  21. M.D. Segall, P.J.D. Lindan, M.J. Probert, C.J. Pickard, P.J. Hasnip, S.J. Clark, M.C. Payne. J. Phys. Condens. Matter, 14, 2717 (2002). DOI: 10.1088/0953-8984/14/11/301
  22. S.J. Clark, M.D. Segall, C.J. Pickard, P.J. Hasnip, M.I.J. Probert, K. Refson, M.C. Payne, Z. Krist. Cryst. Mater., 220, 567 (2005). DOI: 10.1524/zkri.220.5.567.65075
  23. S. Grimme. J. Comput. Chem., 27, 1787 (2006). DOI: 10.1002/jcc.20495
  24. D. Vanderbilt. Phys. Rev. B, 41, 7892 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.41.7892
  25. F.C. Mocanu, K. Konstantinou, J. Mavravcic, S.R. Elliott. Phys. Status Solidi RRL, 15, 2000485 (2021). DOI: 10.1002/pssr.202000485
  26. V.G. Kuznetsov, A.A. Gavrikov, M. Krbal, V.A. Trepakov, A.V. Kolobov. Nanomaterials, 13, 896 (2023). DOI: 10.3390/nano13050896
  27. Питер Ю, М. Кардона. Основы физики полупроводников (М., Физматлит, 2002)
  28. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B, 13 (12), 5188 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevB.13.5188
  29. А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников (М., Наука, 1978)
  30. D.S. Sholl, J.A. Steckel. Density Functional Theory: a practical introduction (John Wiley \& Sons, N. J.)