SCI
SCIE
SCOPUS
<i>In Situ</i> Temperature-Dependent Transmission Electron Microscopy Studies of Pseudobinary <i>m</i>GeTe·Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> (<i>m</i> = 3–8) Nanowires and First-Principles Calculations
저자
Jung, Chan Su ; Kim, Han Sung ; Im, Hyung Soon ; Park, Kidong ; Park, Jeunghee ; Ahn, Jae-Pyoung ; Yoo, Seung Jo ; Kim, Jin-Gyu ; Kim, Jae Nyeong ; Shim, Ji Hoon
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2015
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
3923-3930(8쪽)
제공처
소장기관
<P>Phase-change nanowires (NWs) have emerged as critical materials for fast-switching nonvolatile memory devices. In this study, we synthesized a series of <I>m</I>GeTe·Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>3</SUB> (GBT) pseudobinary alloy NWsGe<SUB>3</SUB>Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>6</SUB> (<I>m</I> = 3), Ge<SUB>4</SUB>Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>7</SUB> (<I>m</I> = 4), Ge<SUB>5</SUB>Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>8</SUB> (<I>m</I> = 5), Ge<SUB>6</SUB>Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>9</SUB> (<I>m</I> = 6), and Ge<SUB>8</SUB>Bi<SUB>2</SUB>Te<SUB>11</SUB> (<I>m</I> = 8)and investigated their composition-dependent thermal stabilities and electrical properties. As <I>m</I> decreases, the phase of the NWs evolves from the cubic (C) to the hexagonal (H) phase, which produces unique superlattice structures that consist of periodic 2.2–3.8 nm slabs for <I>m</I> = 3–8. <I>In situ</I> temperature-dependent transmission electron microscopy reveals the higher thermal stability of the compositions with lower <I>m</I> values, and a phase transition from the H phase into the single-crystalline C phase at high temperatures (400 °C). First-principles calculations, performed for the superlattice structures (<I>m</I> = 1–8) of GBT and <I>m</I>GeTe·Sb<SUB>2</SUB>Te<SUB>3</SUB> (GST), show an increasing stability of the H phase (versus the C phase) with decreasing <I>m</I>; the difference in stability being more marked for GBT than for GST. The calculations explain remarkably the phase evolution of the GBT and GST NWs as well as the composition-dependent thermal stabilities. Measurement of the current–voltage curves for individual GBT NWs shows that the resistivity is in the range 3–25 mΩ·cm, and the resistivity of the H phase is lower than that of the C phase, which has been supported by the calculations.</P><P><B>Graphic Abstract</B>
<IMG SRC='http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/content/nalefd/2015/nalefd.2015.15.issue-6/acs.nanolett.5b00755/production/images/medium/nl-2015-007559_0008.gif'></P><P><A href='http://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/nl5b00755'>ACS Electronic Supporting Info</A></P>
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