Large displacement of germanium atoms in crystalline GeSbTe

結晶性GeSbTe内のゲルマニウム原子の大きな変位

社本 真一  ; 山田 昇*; 松永 利之*; Proffen, T.*; Richardson, J. W.*; Chung, J.-H.*; 江上 毅*

Shamoto, Shinichi; Yamada, Noboru*; Matsunaga, Toshiyuki*; Proffen, T.*; Richardson, J. W.*; Chung, J.-H.*; Egami, Takeshi*

NaCl型結晶性GeSbTeの局所構造をパルス中性子による粉末回折データの結晶PDF解析により調べた。その結果、この結晶相におけるゲルマニウム原子の大きな変位を見つけた。通常はこのように大きな原子変位は、電気伝導性に影響を与えるが、電子バンド構造からは、Naサイトの格子欠陥に加えて大きな歪が熱伝導のみを下げる一方で、Clサイトに規則正しく並んだテルル原子が高い電気伝導性を維持していることを示している。

Local structure of NaCl-type crystalline GeSbTe has been studied by the atomic pair distribution function analysis of pulsed neutron powder diffraction data. We have found the large displacement of germanium atoms in this crystalline phase. Usually, such a large lattice distortion has disadvantage for the electric conductivity. The electronic band structure, however, implies that this significant distortion in addition to the lattice defect at Na site reduces only thermal conductivity, while the highly ordered tellurium atoms at Cl site keep high electric conductivity.