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.
11Институт 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.
- S. Raoux, M. Wuttig (eds). Phase-change materials: Science and Applications (Springer New York, N. Y., 2009)
- A.V. Kolobov, J. Tominaga. Chalcogenides: metastability and phase-change phenomena (Springer Cham, 2012)
- A. Redaelli (ed). Phase Change Memory: Device Physics, Reliability and Applications (Springer Verlag, Berlin--Heidelberg, 2018) p. 330
- 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
- https://www.galex.ru/news/it/3256/
- 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/
- 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
- 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
- V. Bhatnagar, A. Kumar. Energy Storage, 7, e70272 (2025). DOI: 10.1002/est2.70272
- N. Yamada. MRS Bulletin, 21, 48 (1996). DOI: 10.1557/S0883769400036368
- N. Yamada. Rev. Laser Eng., 28, 585 (2000). DOI: 10.2184/lsj.28.585
- A.V. Kolobov, P. Fons, J. Tominaga. Phys. Rev. B, 94, 094114 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.94.094114
- 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
- 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
- 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
- K. Ding, B. Chen, F. Rao. Mater. Sci. Semicond. Process., 134, 105999 (2021). DOI: 10.1016/j.mssp.2021.105999
- H. Zhang, C.X. Liu, X.L. Qi, X. Dai, Z. Fang, S.C. Zhang. Nature Physics, 5, 438 (2009). DOI: 10.1038/nphys1270
- K.F. Mak, C. Lee, J. Hone, J. Shan, T.F. Heinz. Phys. Rev. Lett., 105, 136805 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.136805
- D. Dragoni, J. Behler, M. Bernasconi. Nanoscale, 13, 16146 (2021). DOI: 10.1039/D1NR03432D
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
- 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
- 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
- S. Grimme. J. Comput. Chem., 27, 1787 (2006). DOI: 10.1002/jcc.20495
- D. Vanderbilt. Phys. Rev. B, 41, 7892 (1990). DOI: 10.1103/PhysRevB.41.7892
- F.C. Mocanu, K. Konstantinou, J. Mavravcic, S.R. Elliott. Phys. Status Solidi RRL, 15, 2000485 (2021). DOI: 10.1002/pssr.202000485
- V.G. Kuznetsov, A.A. Gavrikov, M. Krbal, V.A. Trepakov, A.V. Kolobov. Nanomaterials, 13, 896 (2023). DOI: 10.3390/nano13050896
- Питер Ю, М. Кардона. Основы физики полупроводников (М., Физматлит, 2002)
- H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B, 13 (12), 5188 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevB.13.5188
- А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников (М., Наука, 1978)
- D.S. Sholl, J.A. Steckel. Density Functional Theory: a practical introduction (John Wiley \& Sons, N. J.)