A Review on Disorder-Driven Metal-Insulator Transition in Crystalline Vacancy-Rich GeSbTe Phase-Change Materials.
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DOI：
10.3390/ma10080862
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发表时间：
2017-07-27
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhang W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang JJ;Xu YZ;Mazzarello R;Wuttig M;Zhang W
金属-绝缘体跃迁（MIT）是凝聚态物理和材料科学中最重要的课题之一。伴随而来的电阻的剧烈变化可以在电子设备中加以利用，例如数据存储和内存技术。人们普遍认为，大多数MITs的潜在机制是电子相关效应（Mott型）和无序效应（Anderson型）的相互作用，很难将这两种效应分开。晶体Ge1Sb2Te4 （GST）化合物的最新进展为无序驱动的MIT提供了令人信服的证据。在这项工作中，我们讨论了GST中强无序的存在，并阐明了它对电子局域化和输运性质的影响。我们还展示了如何通过热退火来降低GST的无序程度，从而引发无序驱动的金属-绝缘体转变。晶体GST中无序调谐的电阻开关可以实现新型的多电平数据存储设备。
Metal–insulator transition (MIT) is one of the most essential topics in condensed matter physics and materials science. The accompanied drastic change in electrical resistance can be exploited in electronic devices, such as data storage and memory technology. It is generally accepted that the underlying mechanism of most MITs is an interplay of electron correlation effects (Mott type) and disorder effects (Anderson type), and to disentangle the two effects is difficult. Recent progress on the crystalline Ge1Sb2Te4 (GST) compound provides compelling evidence for a disorder-driven MIT. In this work, we discuss the presence of strong disorder in GST, and elucidate its effects on electron localization and transport properties. We also show how the degree of disorder in GST can be reduced via thermal annealing, triggering a disorder-driven metal–insulator transition. The resistance switching by disorder tuning in crystalline GST may enable novel multilevel data storage devices.
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