Лазерно-индуцированные фазовые переходы в функциональных фазоизменяемых материалах

Несмотря на высокий коммерческий успех, полупроводниковая промышленность находится в поисках альтернативных материалов, на основе которых можно разработать и создать энергонезависимые устройства как для вычислительных процессов, так и для быстрой записи и длительного хранения информации, работающих на новых физических принципах, поскольку кремниевая электроника достигла своего фундаментального и технологического предела. Оптический способ обработки и передачи информации является наиболее быстрым из известных на сегодняшний день. Объединение функций вычисления и долгосрочного хранения информации в одном элементе является важнейшей фундаментальной и технологической задачей. Наиболее перспективными материалами для решения данной задачи являются фазоизменяемые халькогениды, функциональной особенностью которых является высокий контраст физических свойств между аморфным и кристаллическим состояниями, а высокая субнаносекундная скорость фазового перехода удовлетворяет основному требованию, предъявляемому к таким материалам. Поэтому одним из направлений лаборатории является исследование кинетики и динамики фазовых переходов в функциональных фазоизменяемых материалах в зависимости от параметров внешнего инициирующего воздействия (лазерного, электрического, термического), что позволит изучить фундаментальные механизмы обратимого фазового перехода, а также возможности управлять его скоростью, что крайне важно для создания быстродействующих фотонных и оптико-вычислительных устройств на базе фазоизменяемых материалов.

Публикации по теме:

  1. V.V. Ionin, A.V. Kiselev, N.N. Eliseev, V.A. Mikhalevsky, M.A. Pankov, A.A. Lotin, Multilevel reversible laser-induced phase transitions in GeTe thin films, Applied Physics Letters, 117, 011901 (2020)
  2. N.N. Eliseev, A.V. Kiselev, V.V. Ionin, V.A. Mikhalevsky, A.A. Burtsev, M.A. Pankov, D.N. Karimov, A.A. Lotin, Wide range optical and electrical contrast modulation by laser-induced phase transitions in GeTe thin films, Results in Physics, 19, 103466 (2020)