<div dir="ltr">Hello,<div><br></div><div>I am attempting to obtain the band structure of monolayer MoS2, however my results so far do not agree well with what has been documented for monolayer (ML) MoS2. I consistently get an indirect band gap for ML MoS2 caused by the 'Q-valley' minimum seen in bulk MoS2.</div><div><br></div><div><div>I have tested the code with interplanar distances of 15 and 30 angstroms to eliminate any interplanar interactions. There have been several papers that report the band structure for ML MoS2 from first principles, they have used functionals from LDA, GGA, and an HSE hybrid functional. My best success has been with GGA-PW91(see input file below). Note in all my simulations I have measured a band gap of ~1.9eV which is in agreement with reported values.</div><div><br></div><div>I am uncertain as to what the issue could be? I have tested 3 different PPs. </div></div><div><br></div><div>%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%</div><div>Details on simulations:</div><div><br></div><div> Specifically, my simulations continue to show that the 'Q-valley' is slightly lower (16meV~30meV) than the minimum at the K point, suggesting an indirect band gap. However ML mos2 has been widely shown to have a direct band gap at the K point where this 'Q-valley' along the conduction band is suppressed above the K-point minimum.</div><div><br></div><div>I run a scf (pw.x) calculation first, followed by an nscf (pw.x) run, and a bands calculation with pw.x (and of course bands.x to retrieve the energy values). I specify 16 bands for nbnd, kpoints along symmetry paths, and a MP grid of 8x8x1 with a 1 1 1 offset. </div><div><br></div><div>Input file: </div><div><br></div><div><div>&control</div><div>    calculation='scf'                      !nscf, then bands</div><div>    restart_mode='from_scratch',</div><div>    !pseudo_dir='directory where pseudopotentials are stored/',</div><div>    !outdir='directory where large files are written/'</div><div>    pseudo_dir='/home/cameron/QE/espresso-5.1/pseudo/',</div><div>    outdir='/home/cameron/QE/espresso-5.1/2dout'</div><div>    prefix='mos2-gga',</div><div> /</div><div> &system</div><div>    ibrav=4, celldm(1)=5.8364, celldm(3)=10,</div><div>    nat=3, ntyp=2, ecutwfc =70, ecutrho=300         ! specified nbnd=16</div><div> /</div><div> &electrons</div><div>    conv_thr =  1.0d-15                   ! reduced to 1.0d--12 for nscf, bands</div><div>    mixing_beta = 0.5                     ! increased to 0.7 for nscf, bands</div><div> /</div><div>ATOMIC_SPECIES</div><div> Mo  95.94    Mo.pw91-n-van.UPF</div><div> S   32.065   S.pw91-n-mt.UPF</div><div>ATOMIC_POSITIONS bohr</div><div>S        0.00002  -0.00001   0.000000000</div><div>Mo       2.91822   1.68481   2.929886569</div><div>S        0.00002  -0.00001   5.859870374</div><div>K_POINTS automatic</div><div> 8 8 1 1 1 1</div></div><div><br></div><div>I ran into some convergence issues with all the bands with this conv_thr in the nscf and bands calculations, so i had to reduce it to 1.0d-12 for those calculations. I also used a mixing beta of 0.7 for both the nscf and bands calculations. I am uncertain as to whether changing mixing_beta's between calculations is of importance or not as well, but I do not think this is the case.</div><div><br></div><div>Best regards,</div><div>Cameron</div></div>