移动电子设备、人工智能、大数据、云计算正在迅速改变着我们的社会和生活，但伴随的是海量数据的产生与传输。这对数据存储和处理提出了巨大挑战。

    近十年来，世界各大半导体公司、高校、研究所投入了大量精力来开发新式的计算设备，包括通用存储器与神经元计算设备。基于硫族化合物的相变材料是实现上述新式电子器件最具竞争力的新材料之一。

    1月7日，《自然》综述类期刊《自然综述-材料学》（Nature Reviews Materials）（影响因子IF=51）在线发表了长篇综述， 从相变存储材料的材料学基础出发，详细讨论了相变材料的结晶化与非晶化机理，阐明了其在数据存储、通用存储器、神经元计算以及人工智能硬件发展方面的核心作用，并从材料设计的角度指出了相变存储芯片工业化过程中尚需解决的材料科学问题。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41578-018-0076-x

    西安交大材料学院金属材料强度国家重点实验室微纳中心张伟教授为该论文的第一作者与通讯作者。论文合作者包括美国约翰霍普金斯大学马恩教授以及两位德国亚琛工业大学合作教授。西安交大为该论文的第一作者单位。

    此前，张伟教授与马恩教授关于相变存储材料的另一工作曾以应邀短篇评述的形式发表在《自然材料》（Nature Materials）（影响因子IF=39）上。该工作讨论了单质锑作为相变存储器核心材料的优势与不足，指出了纳米尺度边界效应对非晶稳定性的促进作用，并对玻璃化与结晶化两种截然相反过程之间的竞争与平衡提出了见解和未来研究方向。张伟教授是该论文的第一作者，西安交大是第一作者单位。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41563-018-0114-5

    在2017年11月10日，西安交通大学材料学院金属材料强度国家重点实验室微纳中心张伟教授、“千人计划”学者马恩教授与中国科学院上海微系统与信息技术研究所饶峰副研究员等通力合作，利用材料计算与设计的手段筛选出新型相变材料钪锑碲合金，相关成果发表在《Science》，该工作从接收到在线发表仅10天。

论文链接

http://science.sciencemag.org/content/early/2017/11/08/science.aao3212

    该材料利用结构适配且更加稳定的钪碲化学键来加速晶核的孕育过程，显著降低形核过程的随机性，大幅加快结晶化即写入操作速度。与业内性能最好的相变器件相比，钪锑碲器件的操作速度提升超过10多倍，达到了0.7纳秒的高速可逆操作，并且降低操作功耗近10倍。通过材料模拟计算，研究人员清晰地揭示了超快结晶化以及超低功耗的微观机理。这一研究成果对深入理解和调控非晶态材料的形核与生长机制具有重要的指导意义，并为实现我国自主的通用存储器技术奠定了基础。

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