[发明专利]一种无机化合物晶体CsSb5S8及其制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种无机化合物晶体CsSb₅S₈及其制备方法、应用。所述的无机化合物晶体的化学式CsSb₅S₈，属于单斜晶系，空间群为P2₁/n。晶胞参数为Z＝4。该无机化合物晶体的玻璃化温度约为202℃，晶态的电导率是玻璃态的1.2倍，具有良好的相变性能，是一种新型的无机相变化合物，在相变存储器领域具有极好的应用价值。

技术领域

本申请涉及一种无机化合物晶体及其制备方法、应用，属于无机相变材料技术领域。

背景技术

伴随着社会的不断发展和技术的持续进步，计算机在平时的学习、工作和生活中起到举足轻重的作用。人类跨入信息时代以来，计算机对信息量的储存和处理的需求越来越大，以往的一些储存器已然不能完全满足人们逐步增长的需求。因此，研发大容量和高速度的存储器具有十分重要的意义。近些年来，Intel、Samsung、IBM、Philips和STMicroelectronics等公司和很多研究所以及高校都在相变存储器领域着手进行研究与开发，在存储器的基础和应用研究领域取得了较多的成果，很大程度上促进了这一领域的发展。相变存储器的核心部件一般是以硫属化合物为基础的相变材料，它们在热或者其它刺激条件下存在晶态相和非晶态相的转变，这两种状态下存在的结构差异会引起相变材料的光学或电学性能的显著不同。所以，研究新型的相变化合物对于相变存储器的发展变得极为重要。

发明内容

根据本申请的第一个方面，提供一例无机化合物晶体CsSb₅S₈。该无机化合物晶体CsSb₅S₈的玻璃化温度为200～205℃；其晶态的电导率是玻璃态的1～1.5倍，该化合物具有良好的相变性能，是一种新型的无机相变化合物。

一种无机化合物晶体，所述的无机化合物晶体的化学式CsSb₅S₈，属于单斜晶系，空间群为P2₁/n。

可选地，所述无机化合物晶体的晶胞参数为Z＝4。

可选地，晶胞参数为

可选地，

具体地，晶胞参数为α＝90°，β＝104.688(3)°，γ＝90°，Z＝4。

可选地，所述无机化合物晶体CsSb₅S₈为一维无穷大的带状结构由多个[SbS₃]和[SbS₄]单元共角和共边形成，Cs离子作为电荷补偿离子通过离子键将这些带状结构连接起来。

所述无机化合物晶体CsSb₅S₈的晶体结构如图1所示。无机化合物晶体CsSb₅S₈是一维无穷大的带状结构由多个[SbS₃]和[SbS₄]单元共角和共边形成，Cs离子作为电荷补偿离子通过离子键将这些带状结构连接起来。[SbS]基团的多种配位环境和较宽的键长范围有利于形成具有低能垒的亚稳态结构，因此很容易被热诱导而引发相变。

根据本申请的第二个方面，提供了一种上述所述的无机化合物晶体CsSb₅S₈的制备方法。该制备方法过程简单，可得到高纯度、高结晶度的无机化合物晶体CsSb₅S₈材料。

所述的无机化合物晶体CsSb₅S₈的制备方法，将含有钡元素、锑元素、硫元素、铯元素的原料混合物，在抽真空条件下，于700℃～900℃温度下发生反应，降温得到。

可选地，所述原料混合物中，钡元素、锑元素、硫元素、铯元素的摩尔比例为：