[發明專利]一種提升In2

在審

• 申請號: 202010583338.X
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111785831A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王嘉賦;李平安;余念念;孫志剛
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00;G11C13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明;李丹

1.一種提升In₂Se₃相變材料多值存儲特性的方法，其特征在于，所述方法包含如下步驟：

S1、通過VESTA軟件分別構建出In₂Se₃的α相和β相的晶體模型；

S2、將α相中的四面體位In原子按照一定比例替換為Sc，形成α相的四面體位的摻雜體系模型，

以及，

將α相中的八面體位In原子按照一定比例替換為Sc，形成α相的八面體位的摻雜體系模型；

S3、將β相中的八面體位In原子按照一定比例替換為Sc，形成β相的八面體位的摻雜體系模型；

S4、建立單質In和單質Sc的模型；

S5、將S2、S3和S4中所得模型通過VESTA軟件導出為VASP的輸入文件，并將輸入文件導入VASP軟件進行結構優化；

S6、計算α相和β相的摻雜形成能，判斷摻雜合理性；

S7、通過VASP軟件計算出優化模型的總能量、態密度、能帶結構和彈性常數；

S8、將能帶結構導入BoltzTraP2中，計算出電導率和電子熱導率；

S9、將VASP計算出的結果導入到Slack模型中，計算出晶格熱導率與溫度之間的關系，其中，結果指Slack模型計算晶格熱導率K_l所需要的數據；

S10、通過比對摻雜前后的電子熱導率、晶格熱導率、電導率，得出性能更優的相變材料。

2.如權利要求1所述的提升In₂Se₃相變材料多值存儲特性的方法，其特征在于，步驟S2、S3中的Sc元素通過VESTA軟件摻入，摻雜比例小于25％。

3.如權利要求2所述的提升In2Se3相變材料多值存儲特性的方法，其特征在于，摻雜比例的計算公式為：

4.如權利要求1所述的提升In₂Se₃相變材料多值存儲特性的方法，其特征在于，步驟S6中，In₂Se₃的摻雜形成能通過以下公式計算：E_form＝E_doped-E_pure+μ_Sc-μ_In。

5.如權利要求1所述的提升In₂Se₃相變材料多值存儲特性的方法，其特征在于，步驟S9中，晶格熱導率計算公式為：

其中是平均原子量，θ_D代表德拜溫度，δ表示原子占據的單元體積，γ表示格利奈森常數，T表示溫度，n表示結構中原子個數，A表示一個依賴于γ的系數；

γ按照通過晶體的縱向聲速v_l和橫向聲速v_t計算：

其中，B代表體積模量，G代表剪切模量，ρ代表物質密度；

德拜溫度按照如下的公式確定：

其中，ρ代表物質密度，h代表普朗克常數，KB代表玻爾茲曼常數，n代表分子式中原子總數，NA代表阿伏伽德羅常數，M代表相對分子質量。