Top Page > Browsing

Band structure for SnS2 including Hubbard Date: 2023/01/31 15:15 Name: Ziba Torkashvand   <zi.torkashvand@gmail.com> Dear OpenMX users It's for a while I'm trying to calculate the band structure for bilayer 1T SnS2 including the Hubbard parameter. After calculating the band structure both with and without the Hubbard parameter, non of my results is close to the reports. In the literature, the Hubbard parameter for Sn is 9eV for the 4d orbitals and 3.8 for S 3p orbitals(doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.04.026). While my resulting band gaps are 1.378 and 1.432 for with and without Hubbard, in the literature  1.44(2.05) eV is reported for the case of without(with) Hubbard. following is my input file, I appreciate any help in this regard. Species.Number                    2 <Definition.of.Atomic.Species   S    S7.0-s2p3d2f1    S_PBE19   Sn    Sn7.0-s2p2d4f1    Sn_PBE19 Definition.of.Atomic.Species> <Hubbard.U.values                #  eV S  1s 0.0 2s 0.0 1p 0.0 2p 0.0 3p 3.8 1d 0.0 2d 0.0 1f 0.0 Sn  1s 0.0 2s 0.0 1p 0.0 2p 0.0 1d 0.0 2d 0.0 3d 0.0 4d 9.0 1f 0.0 Hubbard.U.values> Atoms.Number                      96 Atoms.SpeciesAndCoordinates.Unit  Ang <Atoms.SpeciesAndCoordinates   1    Sn      0.3072105      2.6716622      8.6044206    7.0  7.0 off   2    Sn      2.1600223      1.6018325    14.7125980    7.0  7.0 off   3    S        2.1587630      1.6023017    10.1040373    3.0  3.0 off   4    S        0.3075179      2.6717008    16.2088696    3.0  3.0 off   5    S        0.3108033      0.5339885    13.2114840    3.0  3.0 off   6    S        0.3071659      0.5352491      7.1062136    3.0  3.0 off   7    Sn      -1.5414644      5.8766439      8.6036754    7.0  7.0 off   8    Sn      0.3092405      4.8074006    14.7103878    7.0  7.0 off   9    S        0.3088646      4.8070716    10.1030035    3.0  3.0 off   10    S      -1.5422339      5.8779412    16.2076664    3.0  3.0 off   11    S      -1.5400149      3.7377064    13.2118296    3.0  3.0 off   12    S      -1.5431008      3.7407029      7.1046022    3.0  3.0 off   13    Sn      -3.3912118      9.0801852      8.6043445    7.0  7.0 off   14    Sn      -1.5425325      8.0132752    14.7069806    7.0  7.0 off   15    S      -1.5407802      8.0114698    10.1038174    3.0  3.0 off   16    S      -3.3939062      9.0800641    16.2074136    3.0  3.0 off   17    S      -3.3916969      6.9416186    13.2106387    3.0  3.0 off   18    S      -3.3929947      6.9452702      7.1047647    3.0  3.0 off   19    Sn      -5.2436939    12.2860434      8.6067809    7.0  7.0 off   20    Sn      -3.3926805    11.2171353    14.7128822    7.0  7.0 off   21    S      -3.3916070    11.2162222    10.1040064    3.0  3.0 off   22    S      -5.2449531    12.2858159    16.2092032    3.0  3.0 off   23    S      -5.2403115    10.1479119    13.2109304    3.0  3.0 off   24    S      -5.2438299    10.1505109      7.1070091    3.0  3.0 off   25    Sn      4.0087560      2.6716033      8.6067545    7.0  7.0 off   26    Sn      5.8599835      1.6029607    14.7129104    7.0  7.0 off   27    S        5.8611946      1.6021955    10.1038121    3.0  3.0 off   28    S        4.0085774      2.6732237    16.2092395    3.0  3.0 off   29    S        4.0110077      0.5328515    13.2139532    3.0  3.0 off   30    S        4.0068744      0.5359377      7.1069993    3.0  3.0 off   31    Sn      2.1574883      5.8766416      8.6042875    7.0  7.0 off   32    Sn      4.0098274      4.8068496    14.7069364    7.0  7.0 off   33    S        4.0093365      4.8075432    10.1041265    3.0  3.0 off   34    S        2.1589699      5.8763760    16.2072136    3.0  3.0 off   35    S        2.1599046      3.7367090    13.2114590    3.0  3.0 off   36    S        2.1575703      3.7404909      7.1062307    3.0  3.0 off   37    Sn      0.3096782      9.0834688      8.6083860    7.0  7.0 off   38    Sn      2.1579871      8.0127191    14.7102772    7.0  7.0 off   39    S        2.1609227      8.0118548    10.1042224    3.0  3.0 off   40    S        0.3060019      9.0810889    16.2080933    3.0  3.0 off   41    S        0.3098301      6.9428397    13.2105427    3.0  3.0 off   42    S        0.3074752      6.9477219      7.1064607    3.0  3.0 off   43    Sn      -1.5438591    12.2870566      8.6055675    7.0  7.0 off   44    Sn      0.3075447    11.2181235    14.7124590    7.0  7.0 off   45    S        0.3095611    11.2190566    10.1039949    3.0  3.0 off   46    S      -1.5433198    12.2870132    16.2108443    3.0  3.0 off   47    S      -1.5411227    10.1501282    13.2118236    3.0  3.0 off   48    S      -1.5420071    10.1508399      7.1071242    3.0  3.0 off   49    Sn      7.7113242      2.6703588      8.6041807    7.0  7.0 off   50    Sn      9.5596776      1.6025942    14.7070072    7.0  7.0 off   51    S        9.5622275      1.6007479    10.1017253    3.0  3.0 off   52    S        7.7104043      2.6730027    16.2074771    3.0  3.0 off   53    S        7.7095239      0.5325440    13.2118306    3.0  3.0 off   54    S        7.7078097      0.5349888      7.1051062    3.0  3.0 off   55    Sn      5.8602075      5.8752356      8.6066768    7.0  7.0 off   56    Sn      7.7111170      4.8092748    14.7086242    7.0  7.0 off   57    S        7.7126556      4.8057411    10.1032980    3.0  3.0 off   58    S        5.8583368      5.8765110    16.2068331    3.0  3.0 off   59    S        5.8618272      3.7371215    13.2109362    3.0  3.0 off   60    S        5.8583273      3.7401786      7.1069541    3.0  3.0 off   61    Sn      4.0109402      9.0800527      8.6053858    7.0  7.0 off   62    Sn      5.8579040      8.0136023    14.7114411    7.0  7.0 off   63    S        5.8615012      8.0113522    10.1047076    3.0  3.0 off   64    S        4.0069468      9.0825661    16.2089252    3.0  3.0 off   65    S        4.0099737      6.9442857    13.2109570    3.0  3.0 off   66    S        4.0088817      6.9448425      7.1065988    3.0  3.0 off   67    Sn      2.1582766    12.2850634      8.6021828    7.0  7.0 off   68    Sn      4.0087196    11.2182773    14.7102827    7.0  7.0 off   69    S        4.0096287    11.2170964    10.1022313    3.0  3.0 off   70    S        2.1577721    12.2884244    16.2081114    3.0  3.0 off   71    S        2.1589484    10.1488800    13.2124748    3.0  3.0 off   72    S        2.1580532    10.1489942      7.1059382    3.0  3.0 off   73    Sn      11.4108344      2.6708438      8.6033724    7.0  7.0 off   74    Sn      13.2619171      1.6018516    14.7103800    7.0  7.0 off   75    S      13.2616275      1.6020429    10.1026463    3.0  3.0 off   76    S      11.4093798      2.6705093    16.2076756    3.0  3.0 off   77    S      11.4125615      0.5331369    13.2105254    3.0  3.0 off   78    S      11.4096952      0.5353993      7.1040121    3.0  3.0 off   79    Sn      9.5618196      5.8752713      8.6044250    7.0  7.0 off   80    Sn      11.4127711      4.8064916    14.7115017    7.0  7.0 off   81    S      11.4129022      4.8063516    10.1022729    3.0  3.0 off   82    S        9.5596441      5.8766695    16.2080053    3.0  3.0 off   83    S        9.5628739      3.7393099    13.2106118    3.0  3.0 off   84    S        9.5596576      3.7402458      7.1045093    3.0  3.0 off   85    Sn      7.7109763      9.0808558      8.6066251    7.0  7.0 off   86    Sn      9.5594868      8.0107547    14.7086124    7.0  7.0 off   87    S        9.5630940      8.0109297    10.1033007    3.0  3.0 off   88    S        7.7091372      9.0821976    16.2068482    3.0  3.0 off   89    S        7.7097174      6.9440785    13.2105490    3.0  3.0 off   90    S        7.7091720      6.9451761      7.1071102    3.0  3.0 off   91    Sn      5.8585413    12.2867617      8.6041313    7.0  7.0 off   92    Sn      7.7109875    11.2174280    14.7069452    7.0  7.0 off   93    S        7.7098979    11.2171429    10.1040906    3.0  3.0 off   94    S        5.8596135    12.2860572    16.2072320    3.0  3.0 off   95    S        5.8596684    10.1481489    13.2109281    3.0  3.0 off   96    S        5.8593849    10.1497978      7.1063898    3.0  3.0 off Atoms.SpeciesAndCoordinates> Atoms.UnitVectors.Unit            Ang <Atoms.UnitVectors   14.8034000  0.0000000  0.0000000   -7.4017000  12.8201205  0.0000000   0.0000000  0.0000000  23.3282000 Atoms.UnitVectors> scf.XcType                    GGA-PBE # DFT+U part # scf.Hubbard.U              On          # On|Off, default=off scf.Hubbard.Occupation    dual        # onsite|full|dual, default=dual scf.DFTU.Type       1          # 1:Simplified(Dudarev)|2:General, default=1 scf.dc.Type                sFLL       # sFLL|sAMF|cFLL|cAMF, default=sFLL scf.Slater.Ratio          0.625      # default=0.625 scf.Yukawa           off        # default=off scf.SpinPolarization          on scf.ElectronicTemperature    300.0 scf.energycutoff              300.0 scf.maxIter                  500 scf.EigenvalueSolver          band scf.Kgrid                    4  4  1 scf.Mixing.Type              rmm-diisk scf.Init.Mixing.Weight        0.20 scf.Min.Mixing.Weight        0.01 scf.Max.Mixing.Weight        0.30 scf.Kerker.factor            1.00        scf.Mixing.History            5 scf.Mixing.StartPulay        6 scf.criterion                1.0e-7 # # MD or Geometry Optimization # MD.Type                    nomd      # Nomd|Opt|DIIS|NVE|NVT_VS|NVT_NH MD.maxIter                  1        # default=1 MD.TimeStep                0.05      # default=0.5 (fs) MD.Opt.criterion          1.0e-4      # default=1.0e-4 (Hartree/bohr) Band.dispersion              on      # on|off, default=off Band.Nkpath                  3 <Band.kpath   50 0.00000000000 0.00000000000 0.0000000000  0.333333333333 0.33333333333 0.0000000000 G M   50 0.33333333333 0.33333333333 0.0000000000  0.500000000000 0.00000000000 0.0000000000 M K   50 0.50000000000 0.00000000000 0.0000000000  0.00000000000 0.00000000000 0.00000000000 K G Band.kpath>

Page: [1]

Re: Band structure for SnS2 including Hubbard ( No.1 ) Date: 2023/02/01 21:46 Name: Aleksey Baglov Hi, A few thoughts. 1. Basis set can be reduced almost without accuracy loss. Try standard or even quick choices.     Quick: S  S7.0-s2p2d1  S_PBE19 Sn  Sn7.0-s3p2d1  Sn_PBE19     Standard: S  S7.0-s2p2d1f1  S_PBE19 Sn  Sn7.0-s3p2d2  Sn_PBE19 2. If you have two or more PAOs on orbital use you need to be careful with Hubbard’s parameter. Use it for the first value of PAOs set. Example: basis s2p2d1, Hubbard 1s 0.0  2s 0.0  1p  5.0  2p 0.0  1d 0.0. In general, you need to know, how to influence each PAO from a basis set on the band structure. You can combine different values for different PAO: 1p 3.3  2p 5.1  3p 0.1, but you need to know, why you do it. 3. Hubbard’s parameter values from calculations within the plane wave basis set (VASP, Quantum ESPRESSO) are not equivalence for the localized basis set (OpenMX). From my experience, the OpenMX should be used a smaller value of Hubbard’s parameter for reproducing plane wave codes results. Good luck! Re: Band structure for SnS2 including Hubbard ( No.2 ) Date: 2023/02/06 16:08 Name: Ziba Torkashvand  <zi.torkashvand@gmail.com> Thank you Dr. Baglov for your explanation. Actually, I have tried so many sets of values but unfortunately, for large numbers, it can not be converged and for lower ones, there is no difference in bandgap with respect to without Hubbard. Regards, Ziba

Page: [1]