在 Matsubara 时间域内探索拓扑晶体绝缘体（SnS 与 SnSe）的温度依赖电子-电子相互作用

实验与理论研究表明，SnS 与 SnSe 在原生岩盐相中具有非平庸拓扑行为，并将这些材料归类为拓扑晶体绝缘体。本文采用基于多体 $GW$ 的理论与密度泛函理论，对岩盐相 SnS 与 SnSe 的详细电子结构进行研究，涵盖基态与温度依赖激发态。利用 $G_0W_0$（mBJ）估算的 L 点附近基本直接带隙分别为 SnS 约 0.27（约 0.13）eV 与 SnSe 约 0.37（约 0.17）eV。SnS（SnSe）中 Sn 5$p$ 与 S 3$p$（Se 4$p$）轨道间的杂化强度表现出强烈的 k 依赖性。完全屏蔽库仑相互作用对角矩阵元平均值 $\overline{W}$（$\omega$）的行为表明，应使用全-$GW$ 方法探索激发态，因为这两种材料内的关联效应相对较弱。SnS 与 SnSe 的温度依赖电子结构计算给出了带隙随温度升高而线性减小的行为。预测了这些化合物中以等离激元形式存在的准粒子集体激发，其中估算的等离激元频率分别为 SnS 约 9.5 eV 与 SnSe 约 9.3 eV。还沿 W-L-$\Gamma$ 方向计算了由电子-电子相互作用（EEI）引起的自能虚部与质量重整化因子（$Z_\textbf{k}(\omega)$）。本比较研究揭示，SnS 与 SnSe 的温度依赖 EEI 行为几乎相同，且 EEI 对高温输运性质十分重要。