人工智能、大数据等新兴技术的蓬勃发展对现有的计算设备性能提出极大挑战。近十多年来，科学界与工业◥界一直致力于发展第三类存储器技术，以期在同一单元中实现数◆据的快速读写及稳定存储，应对数据存储与处理方面的巨大压力。基于硫族化物的相变存储器经过二十余年的科研ぷ发展，已逐步实现工业化生产，并于近期投入市场，例如英特尔“傲腾”芯片等。领域内的研究重点落在如何进一步》提Ψ 升相变存储的读写速度上。西安交通大学∩金属材料强度国家重点实验室、材料科学与工程学院微纳中心（CAMP-Nano）张伟教授课题组联合中科院上海微系统与信◤息技术研究所、美国约翰霍普金斯大学科研人员设计了新型钪锑碲合金，成功将相变存储器的读写速度提升十余倍并达到亚纳秒级█别。

亟待解决的核心问题之一是如何调节钪锑碲的化学成分以∞达到器件最◣优性能。针对该问题，材料学院埃塞俄比亚籍博士留学生Getasew M. Zewdie及研究生周宇星在张伟教授的指导下，针对钪锑碲合金的二元母体合金︻碲化钪与碲化锑进行系统全面的第一性原理模拟与量子化学键分析。研究结果表明，两种母材在非晶态结□　构上有很大的相似性，其中非晶碲化锑提供了与钪锑碲晶体相更加接近的△拓扑结构，而非晶碲化钪由于阴阳离子间更强的电荷转移能力，使得体系中●同极键的比例大大减少，形成大量结构规整且强度高的钪碲四元环。当大约10%的碲化钪与90%的碲化锑进行融合形成钪锑碲合金时，稳定的¤钪碲四元环可极大提升体系结晶效率，使得钪锑碲相变器件操作速度接近最优。

该研究成果以《缓存型相变存储钪锑碲合金的化学设计原则》为题，作为6月刊封面论文之一发表在美国化学学会期刊《材料化学》上（影响因子10.1），西安交通大学为该论文的第一作者单位和唯一通讯单♀位。参与本工作的还有来自西安石油大学的博士孙良、深圳大学╲教授饶峰、英国剑桥大学▓博士V.L.Deringer以及德国亚琛工①业大学教授R.Mazzarello。该项工作得到国家自然基金、111引智计划、中国国家留学基金委、西安交通大学青年拔尖人才计划、高性能计≡算中心、国际教育学院以及国际处的支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.9b00510