压力诱导玻璃相变机制导致先进的相变存储器

当温度或压力施加到材料上时，其状态从液体变为固体或保持固体但表现出结构变化。这种变化称为相变或相变。

玻璃是一种未结晶的固体。当液体快速冷却时，它会通过避免结晶超过其凝固点而变成过冷液体，并在进一步冷却时转变为硬玻璃态。

玻璃内部的原子排列显然是无序的;然而，这种排列表现出与玻璃的物理和化学性质密切相关的各种规律。此外，玻璃性能对于用作制造非易失性存储器和光盘(例如蓝光光盘)的记录膜的相变材料至关重要，其中玻璃性能对于器件性能至关重要。

随着温度和压力的变化，这些材料的玻璃特性(相变)表现出相当大的变化;然而，潜在的原子排列变化尚未阐明。

由筑波大学领导的一个研究小组将使用高亮度同步加速器辐射X射线的高压衍射实验与利用机器学习的数值模拟相结合，以研究相变材料(玻璃)的原子排列随压力的变化。该论文发表在《自然通讯》杂志上。

研究人员发现，在大气压下观察到的规则原子排列(称为“佩尔斯样畸变”)随着压力的增加而受到抑制。此外，他们发现玻璃弹性的体积模量相应增加(即玻璃的体积在压力下不易变化)。

玻璃中这种相变的机制本质上与在过冷液体中观察到的相同。相变材料作为过冷液体时的行为对于光盘的写入速度和数据保留起着重要作用。

这些结果表明，类Peierls应变是决定相变材料特性的重要结构特征。这些结果可能为先进相变存储器和其他应用的新材料的开发提供基础。

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