相变材料已经应用于成熟的商用相变光盘存储技术中，近来基于相变材料的相变随机存储器（PC-RAM）被认为最有可能取代闪存（FLASH）而成为下一代主流存储技术。相变存储技术优势之一在于纳秒甚至皮秒级可逆相变转换速度，一般认为如此快速结构变化，与相变材料中存在的大量阳离子空位密切相关。例如Ge-Te相变材料体系中，Ge空位降低了相变过程中Ge从八面体配位到四面体配位的能量势垒，从而使得相变更加容易、快捷，然而对于相变存储材料中普遍存在的这种本征缺陷——空位，科学界对其定量讨论时却存在争议。

为了解决这个基础科学问题，武汉光电国家实验室信息存储材料及器件研究团队的童非等博士生在缪向水教授的指导下，巧妙地利用Co占据Ge-Te相变材料体系中Ge空位产生的填隙，将材料本征结构问题转换成掺杂Co量的问题。通过实验确定了GeTe相变材料中，Ge空位为8%。理论上，使用基于自旋极化密度泛函（DFT）计算了引入磁性离子Co之后体系的磁性，并与SQUID实验结果对照，证实了8%Ge空位的合理性。这种通过引入外来原子将材料本征结构问题转换成掺杂问题的方法，同样适用于类似于GeTe松弛结构体系中。同行评审意见为：This paper clearly concluded the debate on the concentration of the vacancies included in the Ge-Te system. The method to identify was very beautiful and excellent using Co and SQUID.

该项工作得到了国家863项目（No: 2009AA01Z113 & 2009AA01A402）的支持，研究成果发表在Appl. Phys. Lett. 97, 261904 (2010)。