Ternäre und quasiternäre Hauptgruppen-Chalkogenide als Phasenwechsel-Materialien: Systematische Untersuchung des Einflusses der chemischen Zusammensetzung auf Struktur und physikalische Eigenschaften

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Viele Tellurlegierungen weisen eine bemerkenswerte Kombination zweier Eigenschaften auf. Sie verfügen über große Unterschiede der optischen und elektronischen Eigenschaften zwischen amorpher und kristalliner Phase, obwohl der Übergang zwischen beiden Phasen (Kristallisation) sehr schnell abläuft. Obwohl diese seltene Eigenschaftskombination in sogenannten Phasenwechselmedien bereits zur optischen Datenspeicherung kommerziell genutzt wird (CD-RW, DVD-RW) und die Materialien als nichtflüchtige elektronische Speicher (PRAM, OUM) derzeit in vielen Industrielabors erprobt werden, findet die Materialoptimierung noch immer empirisch statt. Ziel dieses Projektes ist ein atomistisches Verständnis des Zusammenhanges zwischen Stöchiometrie, Struktur und den optisch-elektronischen Eigenschaften der amorphen und kristallinen Phase für mehrelementige Tellurlegierungen. Wir erwarten, dass es in Abhängigkeit von der Stöchiometrie nur sechs verschiedene Strukturen für die ternären und quaternären Tellurlegierungen geben sollte, und wollen die Stöchiometriegrenzen für die einzelnen Strukturen bestimmen. Diese Untersuchungen sollen durch Dichtefunktionalrechnungen zur Kristallstruktur ergänzt werden, die die Phasengrenzen erklären sollen. Begleitende Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften der Tellurlegierungen sollen es erlauben, atomistische Designregeln zur Herstellung von besonders gut geeigneten Phasenwechselmaterialien aufzustellen.