基于相对论自洽 GW 计算的应变下铋的电子相变
材料科学
2015-03-27 v2
摘要
我们提出了半金属块体 Bi 的准粒子自洽 GW (QSGW) 计算。我们在整个自洽循环中纳入自旋 - 轨道耦合，从而超越了传统的 QSGW 方法。相较于标准密度泛函理论 (DFT)，该方法显著改善了对电子和空穴口袋的描述，并与实验结果高度吻合。我们利用这种相对论 QSGW 方法，研究了 Bi 在应变下经历的半金属到半导体以及平凡到拓扑的相变。DFT 预测此类相变需要非物理的大应变。我们通过电子结构的相对论 QSGW 描述表明，仅需 0.3% 的面内拉伸应变和 0.4% 的压缩应变就足以分别引发半金属到半导体以及平凡到拓扑的相变。因此，所需应变进入了可能在实验中实现的范围，这为探索纯 Bi 的类块体拓扑行为开辟了可能性。
引用
@article{arxiv.1503.04050,
title = {Electronic phase transitions of bismuth under strain from relativistic self-consistent GW calculations},
author = {Irene Aguilera and Christoph Friedrich and Stefan Blügel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.04050},
year = {2015}
}