[发明专利]一种调控材料中空位缺陷的方法

权利要求书

1.一种基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，该方法是通过向相变功能材料中插入应力施加材料，从而调控所述相变功能材料中的空位缺陷浓度，并由此得到相变功能材料与应力施加材料嵌合生长生成的复合结构；该复合结构其相变特性主要由其中的所述相变功能材料决定，通过所述应力施加材料的调控使该复合结构其相变特性以由纯的所述相变功能材料得到的相变功能材料晶体其相变特性为基础产生变化，并且该应力施加材料具体为能够形成晶态的材料。

2.如权利要求1所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，当所述相变功能材料和所述应力施加材料同时为晶态时，在所述相变功能材料与所述应力施加材料交界的界面处存在这两类材料的晶格外延接触；

并且，对于所述相变功能材料和所述应力施加材料，由纯的所述相变功能材料得到的相变功能材料晶体与由纯的所述应力施加材料得到的应力施加材料晶体这两类晶体之间的晶格失配率绝对值在0.1％至10％之间。

3.如权利要求2所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，由纯的所述相变功能材料得到的相变功能材料晶体其晶格常数小于由纯的所述应力施加材料得到的应力施加材料晶体其晶格常数。

4.如权利要求1所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，所述向相变功能材料中插入应力施加材料具体是向所述相变功能材料构成的相变功能层中插入所述应力施加材料构成的应力施加层，由此得到相变功能层与应力施加层交替生长生成的多层膜结构。

5.如权利要求4所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，所述多层膜结构为周期性的多层膜结构；该多层膜结构的任意一个周期同时包括一个相变功能层和一个应力施加层，其中，所述相变功能层和所述应力施加层的厚度之比满足1:10～10:1；任意一个周期的厚度满足2-10nm，整个所述多层膜结构的总周期数满足5-100。

6.如权利要求5所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，对于该多层膜结构，具体是通过调节应力施加层的厚度来调节其对所述相变功能层应力的大小，进而调节空位缺陷的形成能，从而形成不同的空位缺陷浓度。

7.如权利要求1所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，所述相变功能材料为原子层之间不含有范德华间隙的微观非层状相变材料，所述应力施加材料为原子层之间含有范德华间隙的微观层状材料。

8.如权利要求7所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，所述相变功能材料为本征或元素掺杂的单质材料或化合物材料，其中所述单质材料为Sb单质，所述化合物材料为Ge与Te形成的化合物，Ge与Sb形成的化合物，Ge、Sb、Te三者形成的化合物，Ge、Bi、Te三者形成的化合物，或Ge、Sb、Bi、Te四者形成的化合物；掺杂的元素为C、Cu、N、O、Si、Sc、Ti中的至少一种；所述应力施加材料为Sb与Te形成的化合物，Bi与Te形成的化合物，Ge与Se形成的化合物，In与Se形成的化合物，或Mo与S形成的化合物。

9.如权利要求8所述基于晶格应力调控相变材料中空位缺陷浓度的方法，其特征在于，所述相变功能材料为GeTe、GeSb、Ge₂Sb₂Te₅或Ge₁Sb₂Te₄；所述应力施加材料为Sb₂Te₃或Bi₂Te₃。