Sb-Se与Ge-Sb-Te系合金相变光盘热力学特性研究

"Sb-Se、Ge-Sb-Te系相变光盘记录介质材料热力学性能参数的研究" 本文是关于相变光盘记录介质材料热力学性质的一篇论文，主要探讨了Sb-Se和Ge-Sb-Te系合金的特性。相变光盘是一种重要的数据存储技术，其工作原理依赖于材料在晶态和非晶态之间的转换。通过对Sb-Se合金和Ge-Sb-Te合金进行热差分析(DSC)实验，研究者得以揭示这些合金在热力学上的关键参数。 对于Sb-Se系合金，研究发现其DSC曲线显示一个放热峰，发生在220℃，这代表了合金的晶化过程。其中，Sb2-Se3的晶化激活能为3.03eV，SbSe的晶化激活能为1.565eV，而SbSe2的晶化激活能为2.1eV。激活能是物质从非晶态转变为晶态所需的能量，数值越大，材料由非晶态转变为晶态的难度越大，非晶态的稳定性也就更高。 Sb-Se-Te系合金的DSC曲线则显示出两个放热峰，分别位于140℃和200℃左右，这表明合金在不同温度下经历两次晶化过程。GeSb2Te4的亚稳晶态与稳定晶态形成的激活能分别为1.88eV和2.35eV，而GeSb4Te4的相应值为2.19eV和2.67eV。这些数据揭示了Ge-Sb-Te合金在相变过程中的复杂性，可能适合于精细调控记录层的性能。 在实验中，通过向Sb-Se系合金添加适量的Sb和Se，可以显著降低晶化活化能，这有助于优化材料的写入和擦除速度。对于Ge-Sb-Te系合金，添加少量Sb元素可以抑制稳定晶相的生成，以平衡室温稳定性、快速擦除和反复写擦稳定性。同时，Ge和Te元素较高的玻璃化温度有助于防止室温下的晶化倾向，保证了材料在室温环境下的长期稳定存储能力。 这些热力学性能参数对于设计和优化相变光盘的记录层至关重要。较低的激活能意味着材料可以在较低的温度下进行相变，提高数据写入和擦除的速度，而较高的激活能则保证了非晶态的稳定性，增强了数据保存的耐久性。因此，对这些合金成分和热力学性质的深入理解对于提升相变光盘的性能和寿命具有重要意义。 该研究通过实验方法揭示了Sb-Se和Ge-Sb-Te系合金的关键热力学参数，为相变光盘记录介质材料的改进提供了理论基础，有助于开发更高效、更稳定的光存储技术。这些研究成果对于推动信息技术的发展，特别是在大数据存储领域，具有深远的影响。