Память на основе изменения фазового состояния наночастиц сплава Ag-Au
Д.А. Рыжкова
ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.536
Краткое сообщение
Аннотация: Память с произвольным доступом на основе фазовых переходов является отличным кандидатом для технологии энергонезависимой памяти следующего поколения. Чтобы удовлетворить потребность промышленности ее емкость должна быть улучшена, для чего необходимо сократить объем единичной ячейки. Исходя из этого, в работе при помощи компьютерного моделирования методом молекулярной динамики с использованием модифицированного потенциала сильной связи TB-SMA была произведена оценка возможности использования наночастиц бинарного сплава Ag-Au в качестве отдельных ячеек памяти с произвольным доступом на основе фазовых переходов. Для этого был произведен анализ процессов кристаллизации данных наночастиц диаметром от 2,0 до 8,0 нм с разным темпом отвода термической энергии. Было показано, что добавление золота в состав позволяет решить проблему сложного воспроизведения аморфного строения, характерную для наночастиц чистого Ag. Благодаря этому, стабильного переключения между аморфной и кристаллической фазами удается достичь при диаметре нанокластеров ≥4 нм и ≥6 нм при содержании Au в составе ≥40% и ≥20% соответственно, что значительно ниже граничного значения 10 нм, характерного для серебряных наночастиц.
Ключевые слова: нанокластеры, серебро, золото, кристаллизация, структура, компьютерное моделирование, сильная связь, PCM ячейки
- Рыжкова Дарья Антоновна – аспирант третьего года обучения, старший преподаватель кафедры математики, физики и информационных технологий, ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
Ссылка на статью:
Рыжкова, Д.А. Память на основе изменения фазового состояния наночастиц сплава Ag-Au / Д.А. Рыжкова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 536-542. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.536.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Jones, R.O. Rationalizing the dominance of Ge/Sb/Te alloys / R. O. Jones // Physical Review B. – 2020. – V. 101. – I. 2. – P. 024103-1-024103-11. DOI: 10.1103/PhysRevB.101.024103.
2. Le Gallo, M. An overview of phase-change memory device physics / M. Le Gallo, A. Sebastian // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2020. – V. 53. – № 21. – Art. № 213002. – 27 p. DOI: 10.1088/1361-6463/ab7794.
3. Navarro, G. Phase-change memory: performance, roles and challenges / G. Navarro, G. Bourgeois, J. Kluge, et al. // 2018 IEEE International Memory Workshop (IMW), Kyoto, Japan, 13-16 May 2018. – Kyoto: IEEE Publ. – 2018. – P. 1-4, DOI: 10.1109/IMW.2018.8388845.
4. Aryana, K. Interface controlled thermal resistances of ultra-thin chalcogenide-based phase change memory devices / K. Aryana, J.T. Gaskins, J. Nag et al. // Nature Communications. – 2021. – V. 12. – Art. № 774. – 11 p. DOI: 10.1038/s41467-020-20661-8.
5. Liu, Y.‐T. High‐throughput screening for phase‐change memory materials / Y.‐T. Liu, X.‐B. Li, H. Zheng et al. // Advanced Functional Materials. – 2021. – V. 31. – I. 21. – Art.№ 2009803. – 11 p. DOI: 10.1002/adfm.202009803.
6. Xu, M. Polyamorphism in K2Sb8Se13 for multi-level phase-change memory / M. Xu, Ch. Qiao, K.-H. Xue et al. // Journal of Materials Chemistry C. – 2020. – V. 8. – I. 19. – P. 6364-6369. DOI: 10.1039/D0TC01089H.
7. Rapallo, A. Global optimization of bimetallic cluster structures. I. Size-mismatched Ag-Cu, Ag-Ni, and AuCu systems / A. Rapallo, G. Rossi, R. Ferrando et al. // The Journal of Chemical Physics. – 2005. – V. 122. – I. 19. – P. 194308-1-194308-13. DOI: 10.1063/1.1898223.
8. Pang, T. An introduction to computational physics / T. Pang. – 2nd ed. – Cambridge, New York: University Press, 2006. – xv, 385 p.
9. XMakemol - A program for visualizing atomic and molecular systems. – Режим доступа: www.url: https://manpages.ubuntu.com/manpages/bionic/man1/xmakemol.1.html. – 15.04.2023.
10. Stukowski, A. Visualization and analysis of atomistic simulation data with OVITO – the open visualization tool / A. Stukowski // Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering. – 2010. – V. 18. – № 1. – Art. № 015012. – 7 p. DOI: 10.1088/0965-0393/18/1/015012.
11. Andersеn, H.C. Molecular dynamics simulations at constant pressure and/or temperature / H.C. Andersеn // The Journal of Chemical Physics. – 1980. – V. 72. – I. 4. – P. 2384-2393. DOI: 10.1063/1.439486.
12. Гафнер, Ю.Я. Оценка применимости малых наночастиц серебра в качестве ячеек РСМ памяти / Ю.Я. Гафнер, Д.А. Башкова, С.Л. Гафнер, Л.В. Редель // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2018. – Вып. 10. – С. 219-225. DOI: 10.26456/pcascnn/2018.10.219.