Simulazioni di dinamica molecolare ab initio Marco Bernasconi

Presentazione sul tema: "Simulazioni di dinamica molecolare ab initio Marco Bernasconi"— Transcript della presentazione:

1 Simulazioni di dinamica molecolare ab initio Marco Bernasconi
Calcogenuri amorfi per nuove memorie non-volatili Tesi teorico-computazionale

2 Calcoli di struttura elettronica ab initio
Soluzione del problema elettronico nell’approssimazione di Born-Oppenheimer Teoria del funzionale densità. Problema a molti corpi per elettroni interagenti si riconduce alla soluzione di un’equazione di Schroedinger autoconsistente per particella singola (“simil-Hartree”) - geometria di equilibrio - proprietà dinamiche: fononi, diffusione, trasformazioni strutturali e reattività chimica - eccitazioni elettroniche

3 Materiali a cambiamento di fase per memorie non volatili
Leghe di calcolgenuri Ge2Sb2Te5 (GST) Transizione rapida e reversibile tra la fase cristallina ed amorfe (50 ns). Cristallo - metallico “0” Amorfo - isolante “1” Collaborazione con STMicrolectronics

4 GST: amorphous model Ge Sb Te
Amorphous GST model Ge Sb Te 270 atoms sample, (22´22´19) Å3 supercell Liquid equilibrated at 990 K (32 ps) Liquid quenched to 300 K for 18 ps

5 Electronic DOS of off-stoichiometric a-GST

6 Tetrahedral Ge: vibrational fingerprint
Amorphous GeTe: Raman spectrum experimental data from: Andrikopoulos et al. (2007) J. Phys. Chem. Sol. 68, 1074

7 Crystallization of GeTe
Collective variables in metadynamics: Ge-Ge and Ge-Te coordination numbers (0 and 6 in cubic, 0.3 and 4 in amorphous) Preliminary results 64 atoms at the exp. crystallization temperature

8 Crystallization of GeTe

9 Progetti di tesi Nuove composizioni delle leghe GeSbTe
Interfacce GST/heater