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美國(guó)東北大學(xué)研究人員驗(yàn)證了濺射技術(shù)在制造大面積二維范德華四硫?qū)倩锓矫娴臐撛谟猛尽＠眠@項(xiàng)技術(shù)，他們制造并鑒定了一種非常有前途的材料——碲化鈮，它具有約447℃（起始溫度）的超低熔點(diǎn)。這一成果發(fā)表在最近的《先進(jìn)材料》雜志上。
相變存儲(chǔ)器是一種非易失性存儲(chǔ)器，它利用相變材料從非晶態(tài)（原子無(wú)序排列）轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)（原子緊密堆積在一起）的能力。這種變化產(chǎn)生了可逆的電特性，可用于存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)。近年來(lái)，二維范德華過(guò)渡金屬二硫?qū)倩镆殉蔀橐环N有前景的相變材料，可用于相變存儲(chǔ)器。
雖然這一領(lǐng)域還處于起步階段，但相變存儲(chǔ)器由于其高存儲(chǔ)密度和更快的讀寫(xiě)能力，有望徹底改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。但與這些材料相關(guān)的復(fù)雜開(kāi)關(guān)機(jī)制和制造方法，仍然給大規(guī)模生產(chǎn)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
研究人員表示，濺射是一種廣泛使用的技術(shù)，涉及將材料薄膜沉積到基板上，從而能夠精確控制薄膜的厚度和成分。此次新研究所沉積的碲化鈮薄膜最初是非晶態(tài)的，但通過(guò)在272℃以上的溫度下退火可結(jié)晶為二維層狀晶相。
與傳統(tǒng)的非晶態(tài)相變材料不同，碲化鈮表現(xiàn)出低熔點(diǎn)和高結(jié)晶溫度。這種獨(dú)特的組合降低了復(fù)位能量并提高了非晶相的熱穩(wěn)定性。研究人員評(píng)估了碲化鈮的開(kāi)關(guān)性能，與傳統(tǒng)的相變存儲(chǔ)化合物相比，它的運(yùn)行能量顯著降低。
團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，新材料可在高達(dá)135℃的溫度下保留數(shù)據(jù)10年，優(yōu)于傳統(tǒng)非晶態(tài)相變材料的85℃，這表明碲化鈮具有出色的熱穩(wěn)定性以及在汽車(chē)行業(yè)等高溫環(huán)境中使用的可能性。此外，碲化鈮還表現(xiàn)出約30納秒的快速切換速度，進(jìn)一步凸顯了其作為下一代相變存儲(chǔ)器的潛力。
