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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116779069B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310689131.4，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法是由程晓敏;赵鹏;曾运韬;缪向水设计研发完成，并于2023-06-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法，属于相变存储技术领域。本发明采用第一性原理计算，在原子尺度上，从不同角度分析基于元素掺杂含Te相变材料的非晶态模型局部结构和成键性质，实现对不同的掺杂元素及掺杂成分的筛选与优化，从微观层面获得元素掺杂综合提升含Te相变材料的结晶速度、非晶热稳定性和可靠性的物理机理；通过非晶化稳定性提高、结晶速度提升、循环特性提高三个优化目标，每个优化目标综合多个指标对比分析，实现对不同的掺杂元素及掺杂浓度的筛选与优化，为元素掺杂含Te相变材料及器件的研究提供指导方向，从而大大减小实验成本，缩短材料及器件的研制周期，提高研发效率。

本发明授权一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法在权利要求书中公布了：1.一种基于第一性原理的含Te相变材料的掺杂元素筛选方法，其特征在于，包括： S1.挑选掺杂元素：从元素周期表中选择与Te的电负性差异大于1，作为M元素，进入S2，若所有元素均被筛选过，进入S12； S2.构建对照晶态模型和最优晶态模型：1建立未掺杂的含Te相变材料的晶态模型，作为对照晶态模型；2针对M原子的不同掺杂位点的情况建立晶态模型，将形成能最低的晶态模型作为最优晶态模型； S3.构建对照非晶态模型和最优非晶态模型：1利用第一性原理对对照晶态模型进行随机化、熔化及淬火过程的模拟仿真，得到对照非晶态模型；2利用第一性原理对最优晶态模型进行随机化、熔化及淬火过程的模拟仿真，得到最优非晶态模型； S4.计算最优晶态模型的电子局域化函数，根据电子局域化函数分布，得到M原子和非Te原子的键合强度，若M原子的键合强度高于非Te原子的键合强度，则进入S5，否则，进入S1； S5.计算最优非晶态模型中M-Te化学键的对分布函数，进而确定M原子和非Te原子的截断半径，作为S6～S7的计算基础； S6.分别分析对照非晶态模型和最优非晶态模型中Peierls-like扭曲程度，若最优非晶态模型的Perierls-like扭曲程度强于对照非晶态模型，则标记该M元素符合第一指标，否则，进入S1； S7.分别统计对照非晶态模型和最优非晶态模型的环结构分布，若最优非晶态模型的四元环数量高于对照非晶态模型，则进入S8，否则，进入S1； S8.基于对照晶态模型，模拟形核过程，计算非Te原子与Te所成化学键的晶格轨道哈密顿量布居数，得到非Te原子与Te所成化学键的成键强度与体系稳定性；同理，得到最优晶态模型中M-Te成键强度与体系稳定性，若最优晶态模型的体系稳定性高于对照晶态模型，则标记该M元素符合第二指标，否则，进入S1； S9.分别统计对照非晶态模型和最优非晶态模型中Te原子的均方位移，若最优非晶态模型中Te原子的均方位移低于对照非晶态模型，则进入S10，否则，进入S1； S10.分别计算对照非晶态模型和最优非晶态模型的电子局域化函数，得到孤对电子分布，作为S11的计算基础； S11.根据对照非晶态模型和最优非晶态模型孤对电子分布，进一步确定低电子密度分布模型中的空隙占比，若最优非晶态模型中的空隙占比低于对照非晶态模型，则标记该M元素符合第三指标，否则，进入S1； S12.同时符合三个指标的所有M元素，均作为最优掺杂元素。

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