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root/group/trunk/OOPSE-4/src/UseTheForce/DarkSide/electrostatic.F90
(Generate patch)

Comparing trunk/OOPSE-4/src/UseTheForce/DarkSide/electrostatic.F90 (file contents):
Revision 2302 by chrisfen, Fri Sep 16 16:07:39 2005 UTC vs.
Revision 2438 by chrisfen, Tue Nov 15 19:04:02 2005 UTC

# Line 54 | Line 54 | module electrostatic_module
54  
55    PRIVATE
56  
57 +
58   #define __FORTRAN90
59 + #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
60   #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticSummationMethod.h"
61 + #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticScreeningMethod.h"
62  
63 +
64    !! these prefactors convert the multipole interactions into kcal / mol
65    !! all were computed assuming distances are measured in angstroms
66    !! Charge-Charge, assuming charges are measured in electrons
# Line 71 | Line 75 | module electrostatic_module
75    !! This unit is also known affectionately as an esu centi-barn.
76    real(kind=dp), parameter :: pre14 = 69.13373_dp
77  
78 <  !! variables to handle different summation methods for long-range electrostatics:
78 >  !! variables to handle different summation methods for long-range
79 >  !! electrostatics:
80    integer, save :: summationMethod = NONE
81 +  integer, save :: screeningMethod = UNDAMPED
82    logical, save :: summationMethodChecked = .false.
83    real(kind=DP), save :: defaultCutoff = 0.0_DP
84 +  real(kind=DP), save :: defaultCutoff2 = 0.0_DP
85    logical, save :: haveDefaultCutoff = .false.
86    real(kind=DP), save :: dampingAlpha = 0.0_DP
87 +  real(kind=DP), save :: alpha2 = 0.0_DP
88    logical, save :: haveDampingAlpha = .false.
89 <  real(kind=DP), save :: dielectric = 0.0_DP
89 >  real(kind=DP), save :: dielectric = 1.0_DP
90    logical, save :: haveDielectric = .false.
83 –  real(kind=DP), save :: constERFC = 0.0_DP
91    real(kind=DP), save :: constEXP = 0.0_DP
92 <  logical, save :: haveDWAconstants = .false.
92 >  real(kind=dp), save :: rcuti = 0.0_DP
93 >  real(kind=dp), save :: rcuti2 = 0.0_DP
94 >  real(kind=dp), save :: rcuti3 = 0.0_DP
95 >  real(kind=dp), save :: rcuti4 = 0.0_DP
96 >  real(kind=dp), save :: alphaPi = 0.0_DP
97 >  real(kind=dp), save :: invRootPi = 0.0_DP
98 >  real(kind=dp), save :: rrf = 1.0_DP
99 >  real(kind=dp), save :: rt = 1.0_DP
100 >  real(kind=dp), save :: rrfsq = 1.0_DP
101 >  real(kind=dp), save :: preRF = 0.0_DP
102 >  real(kind=dp), save :: preRF2 = 0.0_DP
103 >  real(kind=dp), save :: f0 = 1.0_DP
104 >  real(kind=dp), save :: f1 = 1.0_DP
105 >  real(kind=dp), save :: f2 = 0.0_DP
106 >  real(kind=dp), save :: f0c = 1.0_DP
107 >  real(kind=dp), save :: f1c = 1.0_DP
108 >  real(kind=dp), save :: f2c = 0.0_DP
109  
110 <
110 > #ifdef __IFC
111 > ! error function for ifc version > 7.
112 >  double precision, external :: derfc
113 > #endif
114 >  
115    public :: setElectrostaticSummationMethod
116 +  public :: setScreeningMethod
117    public :: setElectrostaticCutoffRadius
118 <  public :: setDampedWolfAlpha
118 >  public :: setDampingAlpha
119    public :: setReactionFieldDielectric
120    public :: newElectrostaticType
121    public :: setCharge
# Line 97 | Line 125 | module electrostatic_module
125    public :: doElectrostaticPair
126    public :: getCharge
127    public :: getDipoleMoment
100 –  public :: pre22
128    public :: destroyElectrostaticTypes
129 +  public :: self_self
130 +  public :: rf_self_excludes
131  
132    type :: Electrostatic
133       integer :: c_ident
# Line 118 | Line 147 | contains
147   contains
148  
149    subroutine setElectrostaticSummationMethod(the_ESM)
121 –
150      integer, intent(in) :: the_ESM    
151  
152      if ((the_ESM .le. 0) .or. (the_ESM .gt. REACTION_FIELD)) then
153         call handleError("setElectrostaticSummationMethod", "Unsupported Summation Method")
154      endif
155  
156 +    summationMethod = the_ESM
157 +
158    end subroutine setElectrostaticSummationMethod
159  
160 <  subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut)
160 >  subroutine setScreeningMethod(the_SM)
161 >    integer, intent(in) :: the_SM    
162 >    screeningMethod = the_SM
163 >  end subroutine setScreeningMethod
164 >
165 >  subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut, thisRsw)
166      real(kind=dp), intent(in) :: thisRcut
167 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisRsw
168      defaultCutoff = thisRcut
169 +    rrf = defaultCutoff
170 +    rt = thisRsw
171      haveDefaultCutoff = .true.
172    end subroutine setElectrostaticCutoffRadius
173  
174 <  subroutine setDampedWolfAlpha(thisAlpha)
174 >  subroutine setDampingAlpha(thisAlpha)
175      real(kind=dp), intent(in) :: thisAlpha
176      dampingAlpha = thisAlpha
177 +    alpha2 = dampingAlpha*dampingAlpha
178      haveDampingAlpha = .true.
179 <  end subroutine setDampedWolfAlpha
179 >  end subroutine setDampingAlpha
180    
181    subroutine setReactionFieldDielectric(thisDielectric)
182      real(kind=dp), intent(in) :: thisDielectric
# Line 357 | Line 396 | contains
396  
397    subroutine checkSummationMethod()
398  
399 <    if (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
400 <       if (.not.haveDWAconstants) then
401 <          
363 <          if (.not.haveDampingAlpha) then
364 <             call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
365 <          endif
366 <          
367 <          if (.not.haveDefaultCutoff) then
368 <             call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
369 <          endif
399 >    if (.not.haveDefaultCutoff) then
400 >       call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
401 >    endif
402  
403 <          constEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*defaultCutoff*defaultCutoff)
404 <          constERFC = erfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
405 <          
406 <          haveDWAconstants = .true.
403 >    rcuti = 1.0d0 / defaultCutoff
404 >    rcuti2 = rcuti*rcuti
405 >    rcuti3 = rcuti2*rcuti
406 >    rcuti4 = rcuti2*rcuti2
407 >
408 >    if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
409 >       if (.not.haveDampingAlpha) then
410 >          call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
411         endif
412 +      
413 +       if (.not.haveDefaultCutoff) then
414 +          call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
415 +       endif
416 +
417 +       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff*defaultCutoff)
418 +       invRootPi = 0.56418958354775628695d0
419 +       alphaPi = 2.0d0*dampingAlpha*invRootPi
420 +       f0c = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
421 +       f1c = alphaPi*defaultCutoff*constEXP + f0c
422 +       f2c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP*rcuti2
423 +
424      endif
425  
426      if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
427 <       if (.not.haveDielectric) then
428 <          call handleError("checkSummationMethod", "no reaction field Dielectric set!")
427 >       if (haveDielectric) then
428 >          defaultCutoff2 = defaultCutoff*defaultCutoff
429 >          preRF = (dielectric-1.0d0) / &
430 >               ((2.0d0*dielectric+1.0d0)*defaultCutoff2*defaultCutoff)
431 >          preRF2 = 2.0d0*preRF
432 >       else
433 >          call handleError("checkSummationMethod", "Dielectric not set")
434         endif
435 +      
436      endif
437  
438      summationMethodChecked = .true.
439    end subroutine checkSummationMethod
440  
441  
388 –
442    subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
443 <       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot, corrMethod, rcuti)
443 >       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
444  
445      logical, intent(in) :: do_pot
446  
447      integer, intent(in) :: atom1, atom2
448      integer :: localError
396 –    integer, intent(in) :: corrMethod
449  
450 <    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw, rcuti
450 >    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw
451      real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
452      real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
453 <    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair
453 >    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair    
454  
455 <    real( kind = dp ) :: pot, swi
455 >    real( kind = dp ) :: pot
456      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
457      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: f
458 +    real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: felec
459      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: t
460  
461      real (kind = dp), dimension(3) :: ux_i, uy_i, uz_i
# Line 420 | Line 473 | contains
473      real (kind=dp) :: cx_i, cy_i, cz_i
474      real (kind=dp) :: cx_j, cy_j, cz_j
475      real (kind=dp) :: cx2, cy2, cz2
476 <    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a1
476 >    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a0, a1
477      real (kind=dp) :: riji, ri, ri2, ri3, ri4
478      real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr, vterm1, vterm2
479      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
480      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
481 <    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR, switcher, dswitcher
482 <    real (kind=dp) :: rcuti2, rcuti3, rcuti4
481 >    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
482 >    real (kind=dp) :: varEXP
483 >    real (kind=dp) :: pot_term
484 >    real (kind=dp) :: preVal, rfVal
485  
486      if (.not.allocated(ElectrostaticMap)) then
487         call handleError("electrostatic", "no ElectrostaticMap was present before first call of do_electrostatic_pair!")
# Line 437 | Line 492 | contains
492         call checkSummationMethod()
493      endif
494  
440 –
495   #ifdef IS_MPI
496      me1 = atid_Row(atom1)
497      me2 = atid_Col(atom2)
# Line 446 | Line 500 | contains
500      me2 = atid(atom2)
501   #endif
502  
503 + !!$    if (rij .ge. defaultCutoff) then
504 + !!$       write(*,*) 'warning: rij = ', rij, ' rcut = ', defaultCutoff, ' sw = ', sw
505 + !!$    endif
506 +
507      !! some variables we'll need independent of electrostatic type:
508  
509      riji = 1.0d0 / rij
510 <
510 >  
511      xhat = d(1) * riji
512      yhat = d(2) * riji
513      zhat = d(3) * riji
514  
457 –    rcuti2 = rcuti*rcuti
458 –    rcuti3 = rcuti2*rcuti
459 –    rcuti4 = rcuti2*rcuti2
460 –
461 –    swi = 1.0d0 / sw
462 –
515      !! logicals
516      i_is_Charge = ElectrostaticMap(me1)%is_Charge
517      i_is_Dipole = ElectrostaticMap(me1)%is_Dipole
# Line 578 | Line 630 | contains
630         cz_j = uz_j(1)*xhat + uz_j(2)*yhat + uz_j(3)*zhat
631      endif
632    
581 – !!$    switcher = 1.0d0
582 – !!$    dswitcher = 0.0d0
583 – !!$    ebalance = 0.0d0
584 – !!$    ! weaken the dipole interaction at close range for TAP water
585 – !!$    if (j_is_Tap .and. i_is_Tap) then
586 – !!$      call calc_switch(rij, mu_i, switcher, dswitcher)
587 – !!$    endif
588 –
633      epot = 0.0_dp
634      dudx = 0.0_dp
635      dudy = 0.0_dp
# Line 602 | Line 646 | contains
646      if (i_is_Charge) then
647  
648         if (j_is_Charge) then
649 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
650 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
651 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
652 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
653 +          endif
654  
655 <          if (corrMethod .eq. 1) then
607 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji - rcuti)
655 >          preVal = pre11 * q_i * q_j
656  
657 <             vpair = vpair + vterm
658 <             epot = epot + sw * vterm
657 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
658 >             vterm = preVal * (riji*f0 - rcuti*f0c)
659              
660 <             dudr  = - sw * pre11 * q_i * q_j * (riji*riji*riji - rcuti2*rcuti)
660 >             dudr  = -sw * preVal * riji * riji * f1
661 >  
662 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
663 >             vterm = preVal * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
664 >                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
665              
666 <             dudx = dudx + dudr * d(1)
667 <             dudy = dudy + dudr * d(2)
668 <             dudz = dudz + dudr * d(3)
669 <
666 >             dudr  = -sw*preVal * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
667 >  
668 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
669 >             rfVal = preRF*rij*rij
670 >             vterm = preVal * ( riji + rfVal )
671 >            
672 >             dudr  = sw * preVal * ( 2.0d0*rfVal - riji )*riji
673 >  
674            else
675 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
620 <
621 <             vpair = vpair + vterm
622 <             epot = epot + sw * vterm
675 >             vterm = preVal * riji*f0
676              
677 <             dudr  = - sw * vterm * riji
678 <            
626 <             dudx = dudx + dudr * xhat
627 <             dudy = dudy + dudr * yhat
628 <             dudz = dudz + dudr * zhat
629 <
677 >             dudr  = - sw * preVal * riji*riji*f1
678 >  
679            endif
680  
681 +          vpair = vpair + vterm
682 +          epot = epot + sw*vterm
683 +
684 +          dudx = dudx + dudr * xhat
685 +          dudy = dudy + dudr * yhat
686 +          dudz = dudz + dudr * zhat
687 +
688         endif
689  
690         if (j_is_Dipole) then
691  
692 <          pref = sw * pre12 * q_i * mu_j
692 >          pref = pre12 * q_i * mu_j
693  
694 <          if (corrMethod .eq. 1) then
694 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
695 > !!$             ri2 = riji * riji
696 > !!$             ri3 = ri2 * riji
697 > !!$
698 > !!$             pref = pre12 * q_i * mu_j
699 > !!$             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
700 > !!$             vpair = vpair + vterm
701 > !!$             epot = epot + sw*vterm
702 > !!$            
703 > !!$             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
704 > !!$             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
705 > !!$             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
706 > !!$            
707 > !!$             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
708 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
709 > !!$             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
710 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
711 > !!$             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
712 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
713 > !!$            
714 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
715 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
716 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
717 > !!$
718 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
719 >
720 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
721               ri2 = riji * riji
722               ri3 = ri2 * riji
723 <
724 <             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
725 <             vpair = vpair + swi*vterm
726 <             epot = epot + vterm
723 >    
724 >             pref = pre12 * q_i * mu_j
725 >             vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
726 >             vpair = vpair + vterm
727 >             epot = epot + sw*vterm
728              
729               !! this has a + sign in the () because the rij vector is
730               !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
731               !! as the point dipole, which is atom j in this case.
732              
733 <             dudx = dudx - pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
734 <                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
735 <             dudy = dudy - pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
736 <                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
737 <             dudz = dudz - pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
738 <                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
739 <            
740 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
741 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
659 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
733 >             dudx = dudx - sw*pref*( ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) - &
734 >                                     preRF2*uz_j(1) )
735 >             dudy = dudy - sw*pref*( ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) - &
736 >                                     preRF2*uz_j(2) )
737 >             dudz = dudz - sw*pref*( ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) - &
738 >                                     preRF2*uz_j(3) )        
739 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
740 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
741 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
742  
743            else
744               if (j_is_SplitDipole) then
# Line 671 | Line 753 | contains
753               ri2 = ri * ri
754               ri3 = ri2 * ri
755               sc2 = scale * scale
756 <            
756 >
757 >             pref = pre12 * q_i * mu_j
758               vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
759 <             vpair = vpair + swi * vterm
760 <             epot = epot + vterm
759 >             vpair = vpair + vterm
760 >             epot = epot + sw*vterm
761              
762               !! this has a + sign in the () because the rij vector is
763               !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
764               !! as the point dipole, which is atom j in this case.
765              
766 <             dudx = dudx - pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
767 <             dudy = dudy - pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
768 <             dudz = dudz - pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
766 >             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
767 >             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
768 >             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
769              
770 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - pref * ri2 * xhat * scale
771 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - pref * ri2 * yhat * scale
772 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - pref * ri2 * zhat * scale
770 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * ri2 * xhat * scale
771 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * ri2 * yhat * scale
772 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * ri2 * zhat * scale
773  
774            endif
775         endif
# Line 699 | Line 782 | contains
782            cy2 = cy_j * cy_j
783            cz2 = cz_j * cz_j
784  
785 <
786 <          pref =  sw * pre14 * q_i / 3.0_dp
787 <
788 <          if (corrMethod .eq. 1) then
789 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
790 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
791 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
792 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
793 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
794 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
795 <             vpair = vpair + swi*( vterm1 - vterm2 )
796 <             epot = epot + ( vterm1 - vterm2 )
797 <            
798 <             dudx = dudx - (5.0_dp * &
799 <                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + pref * ( &
800 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
801 <                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
802 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
803 <                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
804 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
805 <                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
806 <             dudy = dudy - (5.0_dp * &
807 <                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + pref * ( &
808 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
809 <                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
810 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
811 <                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
812 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
813 <                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
814 <             dudz = dudz - (5.0_dp * &
815 <                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + pref * ( &
816 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
817 <                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
818 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
819 <                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
820 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
821 <                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
822 <            
823 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) - &
824 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
825 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) - &
826 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
827 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) - &
828 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
829 <            
830 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) - &
831 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
832 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) - &
833 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
834 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) - &
835 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
836 <            
837 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) - &
838 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
839 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) - &
840 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
841 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) - &
842 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
843 <        
761 <          else
785 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
786 > !!$             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
787 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
788 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
789 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
790 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
791 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
792 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
793 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
794 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
795 > !!$            
796 > !!$             dudx = dudx - (5.0_dp * &
797 > !!$                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
798 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
799 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
800 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
801 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
802 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
803 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
804 > !!$             dudy = dudy - (5.0_dp * &
805 > !!$                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
806 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
807 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
808 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
809 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
810 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
811 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
812 > !!$             dudz = dudz - (5.0_dp * &
813 > !!$                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
814 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
815 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
816 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
817 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
818 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
819 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
820 > !!$            
821 > !!$             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
822 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
823 > !!$             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
824 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
825 > !!$             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
826 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
827 > !!$            
828 > !!$             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
829 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
830 > !!$             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
831 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
832 > !!$             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
833 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
834 > !!$            
835 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
836 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
837 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
838 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
839 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
840 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
841 > !!$        
842 > !!$          else
843 >             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
844               vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
845                    qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
846                    qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
847 <             vpair = vpair + swi * vterm
848 <             epot = epot + vterm
847 >             vpair = vpair + vterm
848 >             epot = epot + sw*vterm
849              
850 <             dudx = dudx - 5.0_dp*vterm*riji*xhat + pref * ri4 * ( &
850 >             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref * ri4 * ( &
851                    qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
852                    qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
853                    qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1) - 2.0_dp*xhat) )
854 <             dudy = dudy - 5.0_dp*vterm*riji*yhat + pref * ri4 * ( &
854 >             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref * ri4 * ( &
855                    qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
856                    qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
857                    qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2) - 2.0_dp*yhat) )
858 <             dudz = dudz - 5.0_dp*vterm*riji*zhat + pref * ri4 * ( &
858 >             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref * ri4 * ( &
859                    qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
860                    qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
861                    qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3) - 2.0_dp*zhat) )
862              
863 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
864 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
865 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
863 >             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
864 >             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
865 >             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
866              
867 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
868 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
869 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
867 >             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
868 >             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
869 >             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
870              
871 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
872 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
873 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
871 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
872 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
873 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
874            
875 <          endif
875 > !!$          endif
876         endif
877      endif
878  
879      if (i_is_Dipole) then
880  
881         if (j_is_Charge) then
882 +          
883 +          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
884 +             ri2 = riji * riji
885 +             ri3 = ri2 * riji
886 +            
887 +             pref = pre12 * q_j * mu_i
888 +             pot_term = ri2 - rcuti2
889 +             vterm = pref * ct_i * pot_term
890 +             vpair = vpair + vterm
891 +             epot = epot + sw*vterm
892 +            
893 +             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) )
894 +             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) )
895 +             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) )
896 +            
897 +             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
898 +             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
899 +             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
900  
901 <          pref = sw * pre12 * q_j * mu_i
802 <
803 <          if (corrMethod .eq. 1) then
901 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
902               ri2 = riji * riji
903               ri3 = ri2 * riji
904  
905 <             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
906 <             vpair = vpair + swi * vterm
907 <             epot = epot + vterm
905 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
906 >             pot_term = ri2 - rcuti2 + 2.0d0*rcuti3*( rij - defaultCutoff )
907 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
908 >             vpair = vpair + vterm
909 >             epot = epot + sw*vterm
910              
911 <             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
912 <             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
913 <             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
911 >             dudx = dudx + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) )
912 >             dudy = dudy + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) )
913 >             dudz = dudz + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) )
914              
915 <             dudx = dudx + pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
916 <                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
917 <             dudy = dudy + pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
918 <                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
919 <             dudz = dudz + pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
920 <                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
915 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
916 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
917 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
918 >
919 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
920 >             ri2 = riji * riji
921 >             ri3 = ri2 * riji
922 >
923 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
924 >             vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
925 >             vpair = vpair + vterm
926 >             epot = epot + sw*vterm
927              
928 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) - pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
929 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) - pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
930 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) - pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
928 >             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) - &
929 >                  preRF2*uz_i(1) )
930 >             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) - &
931 >                  preRF2*uz_i(2) )
932 >             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) - &
933 >                  preRF2*uz_i(3) )
934 >            
935 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
936 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
937 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
938  
939            else
940               if (i_is_SplitDipole) then
# Line 836 | Line 949 | contains
949               ri2 = ri * ri
950               ri3 = ri2 * ri
951               sc2 = scale * scale
952 <            
952 >
953 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
954               vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
955 <             vpair = vpair + swi * vterm
956 <             epot = epot + vterm
955 >             vpair = vpair + vterm
956 >             epot = epot + sw*vterm
957              
958 <             dudx = dudx + pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
959 <             dudy = dudy + pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
960 <             dudz = dudz + pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
958 >             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
959 >             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
960 >             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
961              
962 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * ri2 * xhat * scale
963 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * ri2 * yhat * scale
964 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * ri2 * zhat * scale
962 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * ri2 * xhat * scale
963 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * ri2 * yhat * scale
964 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * ri2 * zhat * scale
965            endif
966         endif
967 <
967 >      
968         if (j_is_Dipole) then
969 +          ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
970 +          
971 +          ri2 = riji * riji
972 +          ri3 = ri2 * riji
973 +          ri4 = ri2 * ri2
974 +          
975 +          pref = pre22 * mu_i * mu_j
976  
977 <          pref = sw * pre22 * mu_i * mu_j
978 <
979 <          if (corrMethod .eq. 1) then
980 <             ri2 = riji * riji
981 <             ri3 = ri2 * riji
982 <             ri4 = ri2 * ri2
983 <
984 <             vterm = pref * (ri3 - rcuti3) * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
985 <             vpair = vpair + swi * vterm
986 <             epot = epot + vterm
977 > !!$          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
978 > !!$             a0 = ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j
979 > !!$             pot_term = ri3 - rcuti3
980 > !!$            
981 > !!$             vterm = pref*pot_term*a0
982 > !!$             vpair = vpair + vterm
983 > !!$             epot = epot + sw*vterm
984 > !!$            
985 > !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
986 > !!$            
987 > !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4 &
988 > !!$                  * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
989 > !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4 &
990 > !!$                  * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
991 > !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4 &
992 > !!$                  * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
993 > !!$            
994 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( pot_term &
995 > !!$                  * (uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) )
996 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( pot_term &
997 > !!$                  * (uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) )
998 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( pot_term &
999 > !!$                  * (uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) )
1000 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*( pot_term &
1001 > !!$                  * (uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) )
1002 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*( pot_term &
1003 > !!$                  * (uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) )
1004 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*( pot_term &
1005 > !!$                  * (uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) )
1006 > !!$
1007 > !!$          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
1008 > !!$             a0 = ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j
1009 > !!$             pot_term = ri3 - rcuti3 + 3.0d0*rcuti4*( rij - defaultCutoff )
1010 > !!$            
1011 > !!$             vterm = pref*pot_term*a0
1012 > !!$             vpair = vpair + vterm
1013 > !!$             epot = epot + sw*vterm
1014 > !!$            
1015 > !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1016 > !!$            
1017 > !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1018 > !!$                             * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1019 > !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1020 > !!$                             * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1021 > !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1022 > !!$                             * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1023 > !!$            
1024 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( pot_term &
1025 > !!$                  * (uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) )
1026 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( pot_term &
1027 > !!$                  * (uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) )
1028 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( pot_term &
1029 > !!$                  * (uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) )
1030 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*( pot_term &
1031 > !!$                  * (uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) )
1032 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*( pot_term &
1033 > !!$                  * (uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) )
1034 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*( pot_term &
1035 > !!$                  * (uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) )
1036 > !!$            
1037 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1038 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1039 >             vterm = pref*( ri3*(ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j) - &
1040 >                  preRF2*ct_ij )
1041 >             vpair = vpair + vterm
1042 >             epot = epot + sw*vterm
1043              
1044               a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1045              
1046 <             dudx = dudx + pref*3.0d0*ri4 &
1047 <                  *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) - &
1048 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(1)-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1049 <             dudy = dudy + pref*3.0d0*ri4 &
1050 <                  *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) - &
1051 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(2)-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
875 <             dudz = dudz + pref*3.0d0*ri4 &
876 <                  *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) - &
877 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(3)-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1046 >             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1047 >                             * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1048 >             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1049 >                             * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1050 >             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1051 >                             * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1052              
1053 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref*(ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
1054 <                  - rcuti3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti))
1055 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref*(ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
1056 <                  - rcuti3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti))
1057 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref*(ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
1058 <                  - rcuti3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti))
1059 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref*(ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
1060 <                  - rcuti3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti))
1061 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref*(ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
1062 <                  - rcuti3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti))
1063 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref*(ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
1064 <                  - rcuti3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti))
1053 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
1054 >                  - preRF2*uz_j(1))
1055 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
1056 >                  - preRF2*uz_j(2))
1057 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
1058 >                  - preRF2*uz_j(3))
1059 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
1060 >                  - preRF2*uz_i(1))
1061 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
1062 >                  - preRF2*uz_i(2))
1063 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1064 >                  - preRF2*uz_i(3))
1065 >
1066            else
892 –            
1067               if (i_is_SplitDipole) then
1068                  if (j_is_SplitDipole) then
1069                     BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i + 0.25_dp * d_j * d_j)
# Line 909 | Line 1083 | contains
1083                  endif
1084               endif
1085              
912 –             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
913 –            
914 –             ri2 = ri * ri
915 –             ri3 = ri2 * ri
916 –             ri4 = ri2 * ri2
1086               sc2 = scale * scale
1087 <            
1087 >
1088               vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1089 <             vpair = vpair + swi * vterm
1090 <             epot = epot + vterm
1089 >             vpair = vpair + vterm
1090 >             epot = epot + sw*vterm
1091              
1092               a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1093              
1094 <             dudx = dudx + pref*3.0d0*ri4*scale &
1095 <                  *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1096 <             dudy = dudy + pref*3.0d0*ri4*scale &
1097 <                  *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1098 <             dudz = dudz + pref*3.0d0*ri4*scale &
1099 <                  *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1094 >             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1095 >                             *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1096 >             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1097 >                             *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1098 >             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1099 >                             *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1100              
1101 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref*ri3 &
1102 <                  *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1103 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref*ri3 &
1104 <                  *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1105 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref*ri3 &
1106 <                  *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1101 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 &
1102 >                                         *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1103 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 &
1104 >                                         *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1105 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 &
1106 >                                         *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1107              
1108 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref*ri3 &
1109 <                  *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1110 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref*ri3 &
1111 <                  *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1112 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref*ri3 &
1113 <                  *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1108 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 &
1109 >                                         *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1110 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 &
1111 >                                         *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1112 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 &
1113 >                                         *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1114            endif
1115         endif
1116      endif
# Line 956 | Line 1125 | contains
1125            cy2 = cy_i * cy_i
1126            cz2 = cz_i * cz_i
1127  
1128 <          pref = sw * pre14 * q_j / 3.0_dp
1129 <
1130 <          if (corrMethod .eq. 1) then
1131 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1132 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1133 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1134 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1135 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1136 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1137 <             vpair = vpair + swi * ( vterm1 - vterm2 )
1138 <             epot = epot + ( vterm1 - vterm2 )
1139 <            
1140 <             dudx = dudx - (5.0_dp*(vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + &
1141 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1142 <                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1143 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1144 <                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1145 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1146 <                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1147 <             dudy = dudy - (5.0_dp*(vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + &
1148 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1149 <                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1150 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1151 <                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1152 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1153 <                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1154 <             dudz = dudz - (5.0_dp*(vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + &
1155 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1156 <                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1157 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1158 <                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1159 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1160 <                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1161 <            
1162 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) - &
1163 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1164 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) - &
1165 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1166 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) - &
1167 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1168 <            
1169 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) - &
1170 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1171 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) - &
1172 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1173 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) - &
1174 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1175 <            
1176 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) - &
1177 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1178 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) - &
1179 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1180 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) - &
1181 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1182 <
1183 <          else
1128 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1129 > !!$             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1130 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1131 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1132 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1133 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1134 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1135 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1136 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1137 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1138 > !!$            
1139 > !!$             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1140 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1141 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1142 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1143 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1144 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1145 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1146 > !!$             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1147 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1148 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1149 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1150 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1151 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1152 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1153 > !!$             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1154 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1155 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1156 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1157 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1158 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1159 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1160 > !!$            
1161 > !!$             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1162 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1163 > !!$             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1164 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1165 > !!$             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1166 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1167 > !!$            
1168 > !!$             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1169 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1170 > !!$             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1171 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1172 > !!$             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1173 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1174 > !!$            
1175 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1176 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1177 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1178 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1179 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1180 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1181 > !!$
1182 > !!$          else
1183 >             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1184               vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1185                    qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1186                    qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1187 <             vpair = vpair + swi * vterm
1188 <             epot = epot + vterm
1187 >             vpair = vpair + vterm
1188 >             epot = epot + sw*vterm
1189              
1190 <             dudx = dudx - 5.0_dp*vterm*riji*xhat + pref * ri4 * ( &
1190 >             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref*ri4 * ( &
1191                    qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1192                    qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1193                    qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1) - 2.0_dp*xhat) )
1194 <             dudy = dudy - 5.0_dp*vterm*riji*yhat + pref * ri4 * ( &
1194 >             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref*ri4 * ( &
1195                    qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1196                    qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1197                    qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2) - 2.0_dp*yhat) )
1198 <             dudz = dudz - 5.0_dp*vterm*riji*zhat + pref * ri4 * ( &
1198 >             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref*ri4 * ( &
1199                    qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1200                    qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1201                    qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3) - 2.0_dp*zhat) )
1202              
1203 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1204 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1205 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1203 >             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1204 >             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1205 >             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1206              
1207 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1208 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1209 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1207 >             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1208 >             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1209 >             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1210              
1211 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1212 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1213 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1214 <          endif
1211 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1212 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1213 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1214 > !!$          endif
1215         endif
1216      endif
1217  
1218  
1219      if (do_pot) then
1220   #ifdef IS_MPI
1221 <       pot_row(atom1) = pot_row(atom1) + 0.5d0*epot
1222 <       pot_col(atom2) = pot_col(atom2) + 0.5d0*epot
1221 >       pot_row(ELECTROSTATIC_POT,atom1) = pot_row(ELECTROSTATIC_POT,atom1) + 0.5d0*epot
1222 >       pot_col(ELECTROSTATIC_POT,atom2) = pot_col(ELECTROSTATIC_POT,atom2) + 0.5d0*epot
1223   #else
1224         pot = pot + epot
1225   #endif
# Line 1155 | Line 1324 | contains
1324      return
1325    end subroutine doElectrostaticPair
1326  
1327 <  !! calculates the switching functions and their derivatives for a given
1159 <  subroutine calc_switch(r, mu, scale, dscale)
1327 >  subroutine destroyElectrostaticTypes()
1328  
1329 <    real (kind=dp), intent(in) :: r, mu
1162 <    real (kind=dp), intent(inout) :: scale, dscale
1163 <    real (kind=dp) :: rl, ru, mulow, minRatio, temp, scaleVal
1329 >    if(allocated(ElectrostaticMap)) deallocate(ElectrostaticMap)
1330  
1331 <    ! distances must be in angstroms
1332 <    rl = 2.75d0
1333 <    ru = 3.75d0
1334 <    mulow = 0.0d0 !3.3856d0 ! 1.84 * 1.84
1335 <    minRatio = mulow / (mu*mu)
1336 <    scaleVal = 1.0d0 - minRatio
1331 >  end subroutine destroyElectrostaticTypes
1332 >
1333 >  subroutine self_self(atom1, eFrame, mypot, t, do_pot)
1334 >    logical, intent(in) :: do_pot
1335 >    integer, intent(in) :: atom1
1336 >    integer :: atid1
1337 >    real(kind=dp), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1338 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: t
1339 >    real(kind=dp) :: mu1, c1
1340 >    real(kind=dp) :: preVal, epot, mypot
1341 >    real(kind=dp) :: eix, eiy, eiz
1342 >
1343 >    ! this is a local only array, so we use the local atom type id's:
1344 >    atid1 = atid(atom1)
1345 >
1346 >    if (.not.summationMethodChecked) then
1347 >       call checkSummationMethod()
1348 >    endif
1349      
1350 <    if (r.lt.rl) then
1351 <       scale = minRatio
1352 <       dscale = 0.0d0
1353 <    elseif (r.gt.ru) then
1354 <       scale = 1.0d0
1355 <       dscale = 0.0d0
1356 <    else
1357 <       scale = 1.0d0 - scaleVal*((ru + 2.0d0*r - 3.0d0*rl) * (ru-r)**2) &
1358 <                        / ((ru - rl)**3)
1359 <       dscale = -scaleVal * 6.0d0 * (r-ru)*(r-rl)/((ru - rl)**3)    
1350 >    if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1351 >       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Dipole) then
1352 >          mu1 = getDipoleMoment(atid1)
1353 >          
1354 >          preVal = pre22 * preRF2 * mu1*mu1
1355 >          mypot = mypot - 0.5d0*preVal
1356 >          
1357 >          ! The self-correction term adds into the reaction field vector
1358 >          
1359 >          eix = preVal * eFrame(3,atom1)
1360 >          eiy = preVal * eFrame(6,atom1)
1361 >          eiz = preVal * eFrame(9,atom1)
1362 >          
1363 >          ! once again, this is self-self, so only the local arrays are needed
1364 >          ! even for MPI jobs:
1365 >          
1366 >          t(1,atom1)=t(1,atom1) - eFrame(6,atom1)*eiz + &
1367 >               eFrame(9,atom1)*eiy
1368 >          t(2,atom1)=t(2,atom1) - eFrame(9,atom1)*eix + &
1369 >               eFrame(3,atom1)*eiz
1370 >          t(3,atom1)=t(3,atom1) - eFrame(3,atom1)*eiy + &
1371 >               eFrame(6,atom1)*eix
1372 >          
1373 >       endif
1374 >
1375 >    elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
1376 >       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1377 >          c1 = getCharge(atid1)
1378 >          
1379 >          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1380 >             mypot = mypot - (f0c * rcuti * 0.5_dp + &
1381 >                  dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1    
1382 >            
1383 >          else            
1384 >             mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1385 >            
1386 >          endif
1387 >       endif
1388      endif
1389 <        
1389 >    
1390      return
1391 <  end subroutine calc_switch
1391 >  end subroutine self_self
1392  
1393 <  subroutine destroyElectrostaticTypes()
1393 >  subroutine rf_self_excludes(atom1, atom2, sw, eFrame, d, rij, vpair, myPot, &
1394 >       f, t, do_pot)
1395 >    logical, intent(in) :: do_pot
1396 >    integer, intent(in) :: atom1
1397 >    integer, intent(in) :: atom2
1398 >    logical :: i_is_Charge, j_is_Charge
1399 >    logical :: i_is_Dipole, j_is_Dipole
1400 >    integer :: atid1
1401 >    integer :: atid2
1402 >    real(kind=dp), intent(in) :: rij
1403 >    real(kind=dp), intent(in) :: sw
1404 >    real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
1405 >    real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
1406 >    real(kind=dp), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1407 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: f
1408 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: t
1409 >    real (kind = dp), dimension(3) :: duduz_i
1410 >    real (kind = dp), dimension(3) :: duduz_j
1411 >    real (kind = dp), dimension(3) :: uz_i
1412 >    real (kind = dp), dimension(3) :: uz_j
1413 >    real(kind=dp) :: q_i, q_j, mu_i, mu_j
1414 >    real(kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
1415 >    real(kind=dp) :: ct_i, ct_j
1416 >    real(kind=dp) :: ri2, ri3, riji, vterm
1417 >    real(kind=dp) :: pref, preVal, rfVal, myPot
1418 >    real(kind=dp) :: dudx, dudy, dudz, dudr
1419  
1420 <    if(allocated(ElectrostaticMap)) deallocate(ElectrostaticMap)
1420 >    if (.not.summationMethodChecked) then
1421 >       call checkSummationMethod()
1422 >    endif
1423  
1424 <  end subroutine destroyElectrostaticTypes
1424 >    dudx = 0.0d0
1425 >    dudy = 0.0d0
1426 >    dudz = 0.0d0
1427  
1428 +    riji = 1.0d0/rij
1429 +
1430 +    xhat = d(1) * riji
1431 +    yhat = d(2) * riji
1432 +    zhat = d(3) * riji
1433 +
1434 +    ! this is a local only array, so we use the local atom type id's:
1435 +    atid1 = atid(atom1)
1436 +    atid2 = atid(atom2)
1437 +    i_is_Charge = ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge
1438 +    j_is_Charge = ElectrostaticMap(atid2)%is_Charge
1439 +    i_is_Dipole = ElectrostaticMap(atid1)%is_Dipole
1440 +    j_is_Dipole = ElectrostaticMap(atid2)%is_Dipole
1441 +
1442 +    if (i_is_Charge.and.j_is_Charge) then
1443 +       q_i = ElectrostaticMap(atid1)%charge
1444 +       q_j = ElectrostaticMap(atid2)%charge
1445 +      
1446 +       preVal = pre11 * q_i * q_j
1447 +       rfVal = preRF*rij*rij
1448 +       vterm = preVal * rfVal
1449 +      
1450 +       myPot = myPot + sw*vterm
1451 +      
1452 +       dudr  = sw*preVal * 2.0d0*rfVal*riji
1453 +      
1454 +       dudx = dudx + dudr * xhat
1455 +       dudy = dudy + dudr * yhat
1456 +       dudz = dudz + dudr * zhat
1457 +      
1458 +    elseif (i_is_Charge.and.j_is_Dipole) then
1459 +       q_i = ElectrostaticMap(atid1)%charge
1460 +       mu_j = ElectrostaticMap(atid2)%dipole_moment
1461 +       uz_j(1) = eFrame(3,atom2)
1462 +       uz_j(2) = eFrame(6,atom2)
1463 +       uz_j(3) = eFrame(9,atom2)
1464 +       ct_j = uz_j(1)*xhat + uz_j(2)*yhat + uz_j(3)*zhat
1465 +      
1466 +       ri2 = riji * riji
1467 +       ri3 = ri2 * riji
1468 +      
1469 +       pref = pre12 * q_i * mu_j
1470 +       vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
1471 +       myPot = myPot + sw*vterm
1472 +      
1473 +       dudx = dudx - sw*pref*( ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
1474 +            - preRF2*uz_j(1) )
1475 +       dudy = dudy - sw*pref*( ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
1476 +            - preRF2*uz_j(2) )
1477 +       dudz = dudz - sw*pref*( ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
1478 +            - preRF2*uz_j(3) )
1479 +      
1480 +       duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw * pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1481 +       duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw * pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1482 +       duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw * pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1483 +      
1484 +    elseif (i_is_Dipole.and.j_is_Charge) then
1485 +       mu_i = ElectrostaticMap(atid1)%dipole_moment
1486 +       q_j = ElectrostaticMap(atid2)%charge
1487 +       uz_i(1) = eFrame(3,atom1)
1488 +       uz_i(2) = eFrame(6,atom1)
1489 +       uz_i(3) = eFrame(9,atom1)
1490 +       ct_i = uz_i(1)*xhat + uz_i(2)*yhat + uz_i(3)*zhat
1491 +      
1492 +       ri2 = riji * riji
1493 +       ri3 = ri2 * riji
1494 +      
1495 +       pref = pre12 * q_j * mu_i
1496 +       vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
1497 +       myPot = myPot + sw*vterm
1498 +      
1499 +       dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
1500 +            - preRF2*uz_i(1) )
1501 +       dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
1502 +            - preRF2*uz_i(2) )
1503 +       dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1504 +            - preRF2*uz_i(3) )
1505 +      
1506 +       duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw * pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1507 +       duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw * pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1508 +       duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw * pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1509 +      
1510 +    endif
1511 +      
1512 +
1513 +    ! accumulate the forces and torques resulting from the self term
1514 +    f(1,atom1) = f(1,atom1) + dudx
1515 +    f(2,atom1) = f(2,atom1) + dudy
1516 +    f(3,atom1) = f(3,atom1) + dudz
1517 +    
1518 +    f(1,atom2) = f(1,atom2) - dudx
1519 +    f(2,atom2) = f(2,atom2) - dudy
1520 +    f(3,atom2) = f(3,atom2) - dudz
1521 +    
1522 +    if (i_is_Dipole) then
1523 +       t(1,atom1)=t(1,atom1) - uz_i(2)*duduz_i(3) + uz_i(3)*duduz_i(2)
1524 +       t(2,atom1)=t(2,atom1) - uz_i(3)*duduz_i(1) + uz_i(1)*duduz_i(3)
1525 +       t(3,atom1)=t(3,atom1) - uz_i(1)*duduz_i(2) + uz_i(2)*duduz_i(1)
1526 +    elseif (j_is_Dipole) then
1527 +       t(1,atom2)=t(1,atom2) - uz_j(2)*duduz_j(3) + uz_j(3)*duduz_j(2)
1528 +       t(2,atom2)=t(2,atom2) - uz_j(3)*duduz_j(1) + uz_j(1)*duduz_j(3)
1529 +       t(3,atom2)=t(3,atom2) - uz_j(1)*duduz_j(2) + uz_j(2)*duduz_j(1)
1530 +    endif
1531 +
1532 +    return
1533 +  end subroutine rf_self_excludes
1534 +
1535   end module electrostatic_module

Diff Legend

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