日前，《自然-電子學(xué)》（Nature Electronics）在線發(fā)表了西安交通大學(xué)與牛津大學(xué)的合作論文“Device-scale atomistic modelling of phase-change memory materials”，同時期刊編輯在Research Briefing專欄對該文章進行了專題推薦。

為了解決該問題，西安交通大學(xué)金屬材料強度國家重點實驗室材料創(chuàng)新設(shè)計中心張偉教授和牛津大學(xué)化學(xué)系Volker L. Deringer教授通力合作，利用先進的機器學(xué)習(xí)方法并基于高斯近似勢能GAP框架，開發(fā)了一個適用于鍺銻碲合金的機器學(xué)習(xí)勢能函數(shù)（Machine-Learned potential）。該勢能函數(shù)兼具傳統(tǒng)力場的計算效率和量子力學(xué)的計算精度，能夠準確描述偽二元線上的任意組分的鍺銻碲合金的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征以及可逆相變過程。同時，團隊考慮了結(jié)構(gòu)相變引起的密度變化、脈沖產(chǎn)生的溫度梯度、電場作用下的離子遷移過程以及結(jié)構(gòu)弛豫等影響，使得原子模擬更加接近相變器件真實的服役過程。團隊實現(xiàn)了三維堆疊芯片相變單元擦除過程所涉及的脈沖誘導(dǎo)熔化過程的原子模擬，該方法具有非常高的擴展性，可模擬器件界面對相變過程的影響，有助于進一步優(yōu)化器件的尺寸與結(jié)構(gòu)。

目前，該工作所得到的所有數(shù)據(jù)庫與勢函數(shù)均已開源，開源數(shù)據(jù)可以在Zenodo平臺以及Alkemie平臺免費下載。