陈立:飞秒光激发诱导Y-Sb-Te相变合金超快非晶化的理论研究
发布人: 张金中   发布时间:2023-01-10   浏览次数:

正如我们所知,缩短激光脉冲宽度可以抑制热耗散,以实现亚皮秒级的非晶相变。然而,在原子尺度上对飞秒激光所触发的超快动力学机理分析还没有完全揭示清楚。基于此,我们应用含时密度泛函理论-分子动力学 (rt-TDDFT-MD) 来揭示Y-Sb-Te瞬态非晶化时的原子图像。在非晶化过程中,当价电子的光激发从2% 提高到8% 时,可以产生从晶相到非晶相的各种中间结构,并在8%的激励下,于1.2 ps达到稳定的非晶态。低浓度的光激发未能克服Y-Sb-Te的势垒高度,无法完全促进非晶化。8%的光诱导Te-p电子增加了对Y-dt2g轨道的布居,并创造了一个更平坦的势能面,这迫使Y中心的结构基序在岩盐晶格的特征键角中进行dt2g - eg定向转变。因此,它可以迅速解离Sb-Te, 并促进非晶相的超快形成。光学手段的干预促使晶格表现出长程无序态,同时精确操控了电子结构,以期进一步减少非晶化过程中的能耗问题。工作为设计基于相变材料具有全面超快响应的光电和微电子器件提供了理论支撑。该成果发表在Phys. Rev. B上。


原文链接:https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.106.214110