$GW$研究IV族碲化物中压力诱导的拓扑绝缘体转变
介观与纳米尺度物理
2020-10-21 v2 强关联电子
摘要
我们使用密度泛函理论（DFT）和方法计算了窄带隙半导体PbTe、SnTe和GeTe在立方相中的电子结构。在DFT内，我们表明，使用传统的半局域交换关联近似得到的能带顺序对于SnTe和GeTe是正确的，但对于PbTe是错误的。通过添加准粒子修正，恢复了高对称点L处的正确能带顺序。然而，由于DFT单粒子态在L附近带边的错误轨道特征，单次在能带结构中产生了伪影。我们表明，为了纠正这些伪影，只需考虑对应于这些态的自能非对角元即可。我们还研究了这些材料的带隙压力依赖性以及从平庸到非平庸能带结构拓扑转变的可能性。对于PbTe，我们预测能带交叉和拓扑转变发生在约4.8 GPa。对于GeTe，我们估计在约束立方相中拓扑转变发生在1.9 GPa，该压力低于从菱方到立方结构相变的压力。SnTe在环境压力下是晶体拓扑绝缘体，向平庸拓扑的转变将在大约10%的体积膨胀下发生。
引用
@article{arxiv.2003.06837,
title = {$GW$ study of pressure-induced topological insulator transition in group IV-tellurides},
author = {Pablo Aguado-Puente and Stephen Fahy and Myrta Grüning},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06837},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 4 figures