六方结构InOI单层：一种兼具拓扑绝缘体态和 piezoelectric性的二维相变材料
材料科学
2025-10-27 v1
摘要
具有适度转换障碍且性质差异显著的二维相变材料（PCMs）高度渴望用于多功能设备，但此类系统仍然稀缺。通过第一性原理计算，我们提出一种六方结构InOI单层作为有前景的二维PCM。该材料表现出两种 distinct 多态形态：能量上更有利的T相和次稳定的T相，由氟原子位置不同加以区分。T-到T结构相变特征有72.1 meV/公式单元的适度能垒，便于可逆切换。值得注意的是，应力工程可塑造电子转换，诱发生金属-拓扑绝缘体或金属-普通绝缘体转换。此外，该相变调制了 piezoelectric响应，并将光学吸收从红外范围移至可见光范围。这些多功能特性使2D六方InOI高度适用于非易失性存储器、低接触电阻的自旋电子学以及光学开关器件。
引用
@article{arxiv.2510.21527,
title = {Hexagonal InOI monolayer: a 2D phase-change material combining topological insulator states and piezoelectricity},
author = {Wenhui Wan and Xinyue Liu and Yanfeng Ge and Ziqang Li and Yong Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21527},
year = {2025}
}