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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 2402 by chrisfen, Tue Nov 1 19:09:30 2005 UTC vs.
Revision 2415 by chrisfen, Thu Nov 3 23:12:27 2005 UTC

# Line 58 | Line 58 | module electrostatic_module
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
# Line 74 | 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 = 1.0_DP
90    logical, save :: haveDielectric = .false.
87 –  real(kind=DP), save :: constERFC = 0.0_DP
91    real(kind=DP), save :: constEXP = 0.0_DP
92    real(kind=dp), save :: rcuti = 0.0_DP
93    real(kind=dp), save :: rcuti2 = 0.0_DP
# Line 97 | Line 100 | module electrostatic_module
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 <
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   #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 147 | Line 157 | contains
157  
158    end subroutine setElectrostaticSummationMethod
159  
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
# Line 156 | Line 171 | contains
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 389 | Line 405 | contains
405      rcuti3 = rcuti2*rcuti
406      rcuti4 = rcuti2*rcuti2
407  
408 <    if (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
408 >    if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
409         if (.not.haveDampingAlpha) then
410            call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
411         endif
# Line 398 | Line 414 | contains
414            call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
415         endif
416  
417 <       constEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*defaultCutoff*defaultCutoff)
402 <       constERFC = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
417 >       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff*defaultCutoff)
418         invRootPi = 0.56418958354775628695d0
419 <       alphaPi = 2*dampingAlpha*invRootPi
420 <      
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
# Line 420 | Line 438 | contains
438      summationMethodChecked = .true.
439    end subroutine checkSummationMethod
440  
441 < !!$
424 < !!$  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
425 < !!$       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
441 >
442    subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
443 <       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot, felec)
443 >       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
444  
445      logical, intent(in) :: do_pot
446  
# Line 435 | Line 451 | contains
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    
438 –    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: felec
454  
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 463 | Line 479 | contains
479      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
480      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
481      real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
482 <    real (kind=dp) :: varERFC, varEXP
482 >    real (kind=dp) :: varEXP
483      real (kind=dp) :: limScale
484      real (kind=dp) :: preVal, rfVal
485  
# Line 484 | 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
# Line 627 | Line 647 | contains
647  
648         if (j_is_Charge) then
649  
650 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
651 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji - rcuti)
650 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
651 >             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
652 >                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
653 >                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
654 >                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0c
655 >             endif
656 >
657 >             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji*f0 - rcuti*f0c)
658               vpair = vpair + vterm
659               epot = epot + sw*vterm
660              
661 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji-rcuti2)
661 >             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * riji * riji * f1
662              
663               dudx = dudx + dudr * xhat
664               dudy = dudy + dudr * yhat
665               dudz = dudz + dudr * zhat
666  
667 <          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
668 <             varERFC = derfc(dampingAlpha*rij)
669 <             varEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*rij*rij)
670 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (varERFC*riji - constERFC*rcuti)
667 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
668 >             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
669 >                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
670 >                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
671 >                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
672 >             endif
673 >            
674 >             vterm = pre11 * q_i * q_j * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
675 >                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
676 >            
677               vpair = vpair + vterm
678               epot = epot + sw*vterm
679              
680 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (((varERFC*riji*riji &
681 <                  + alphaPi*varEXP*riji) - (constERFC*rcuti2 &
650 <                  + alphaPi*constEXP*rcuti)) )
651 <            
680 >             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
681 >                          
682               dudx = dudx + dudr * xhat
683               dudy = dudy + dudr * yhat
684               dudz = dudz + dudr * zhat
# Line 686 | Line 716 | contains
716  
717            pref = pre12 * q_i * mu_j
718  
719 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
720 <             ri2 = riji * riji
721 <             ri3 = ri2 * riji
722 <
723 <             pref = pre12 * q_i * mu_j
724 <             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
725 <             vpair = vpair + vterm
726 <             epot = epot + sw*vterm
727 <            
728 <             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
729 <             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
730 <             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
731 <            
732 <             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
733 <                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
734 <             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
735 <                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
736 <             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
737 <                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
738 <            
739 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
740 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
741 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
719 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
720 > !!$             ri2 = riji * riji
721 > !!$             ri3 = ri2 * riji
722 > !!$
723 > !!$             pref = pre12 * q_i * mu_j
724 > !!$             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
725 > !!$             vpair = vpair + vterm
726 > !!$             epot = epot + sw*vterm
727 > !!$            
728 > !!$             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
729 > !!$             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
730 > !!$             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
731 > !!$            
732 > !!$             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
733 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
734 > !!$             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
735 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
736 > !!$             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
737 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
738 > !!$            
739 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
740 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
741 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
742 > !!$
743 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
744  
745 <          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
745 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
746               ri2 = riji * riji
747               ri3 = ri2 * riji
748      
# Line 775 | Line 807 | contains
807            cy2 = cy_j * cy_j
808            cz2 = cz_j * cz_j
809  
810 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
811 <             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
812 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
813 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
814 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
815 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
816 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
817 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
818 <             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
819 <             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
820 <            
821 <             dudx = dudx - (5.0_dp * &
822 <                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
823 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
824 <                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
825 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
826 <                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
827 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
828 <                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
829 <             dudy = dudy - (5.0_dp * &
830 <                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
831 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
832 <                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
833 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
834 <                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
835 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
836 <                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
837 <             dudz = dudz - (5.0_dp * &
838 <                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
839 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
840 <                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
841 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
842 <                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
843 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
844 <                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
845 <            
846 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
847 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
848 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
849 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
850 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
851 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
852 <            
853 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
854 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
855 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
856 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
857 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
858 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
859 <            
860 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
861 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
862 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
863 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
864 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
865 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
866 <        
867 <          else
810 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
811 > !!$             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
812 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
813 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
814 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
815 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
816 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
817 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
818 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
819 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
820 > !!$            
821 > !!$             dudx = dudx - (5.0_dp * &
822 > !!$                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
823 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
824 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
825 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
826 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
827 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
828 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
829 > !!$             dudy = dudy - (5.0_dp * &
830 > !!$                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
831 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
832 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
833 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
834 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
835 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
836 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
837 > !!$             dudz = dudz - (5.0_dp * &
838 > !!$                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
839 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
840 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
841 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
842 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
843 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
844 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
845 > !!$            
846 > !!$             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
847 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
848 > !!$             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
849 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
850 > !!$             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
851 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
852 > !!$            
853 > !!$             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
854 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
855 > !!$             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
856 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
857 > !!$             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
858 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
859 > !!$            
860 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
861 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
862 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
863 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
864 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
865 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
866 > !!$        
867 > !!$          else
868               pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
869               vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
870                    qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
# Line 865 | Line 897 | contains
897               duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
898               duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
899            
900 <          endif
900 > !!$          endif
901         endif
902      endif
903  
# Line 875 | Line 907 | contains
907            
908            pref = pre12 * q_j * mu_i
909            
910 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
911 <             ri2 = riji * riji
912 <             ri3 = ri2 * riji
913 <
914 <             pref = pre12 * q_j * mu_i
915 <             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
916 <             vpair = vpair + vterm
917 <             epot = epot + sw*vterm
918 <            
919 <             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
920 <                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
921 <             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
922 <                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
923 <             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
924 <                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
925 <            
926 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
927 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
928 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
929 <
930 <          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
910 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
911 > !!$             ri2 = riji * riji
912 > !!$             ri3 = ri2 * riji
913 > !!$
914 > !!$             pref = pre12 * q_j * mu_i
915 > !!$             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
916 > !!$             vpair = vpair + vterm
917 > !!$             epot = epot + sw*vterm
918 > !!$            
919 > !!$             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
920 > !!$                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
921 > !!$             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
922 > !!$                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
923 > !!$             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
924 > !!$                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
925 > !!$            
926 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
927 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
928 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
929 > !!$
930 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
931 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
932               ri2 = riji * riji
933               ri3 = ri2 * riji
934  
# Line 946 | Line 979 | contains
979        
980         if (j_is_Dipole) then
981  
982 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
982 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
983   !!$             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
984   !!$
985   !!$             ri2 = riji * riji
# Line 982 | Line 1015 | contains
1015   !!$                  - rcuti3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat))
1016   !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1017   !!$                  - rcuti3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat))
1018 <          
1019 <          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
1018 > !!$          
1019 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1020 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1021               ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
988 –            
989 –             ri2 = riji * riji
990 –             ri3 = ri2 * riji
991 –             ri4 = ri2 * ri2
992 –             sc2 = scale * scale
993 –            
994 –             pref = pre22 * mu_i * mu_j
995 –             vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
996 –             vpair = vpair + vterm
997 –             epot = epot + sw*vterm
998 –            
999 –             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1000 –            
1001 –             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1002 –             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1003 –             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1004 –            
1005 –             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat)
1006 –             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat)
1007 –             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat)
1008 –            
1009 –             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat)
1010 –             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat)
1011 –             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat)
1012 –            
1013 –          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1014 –             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
1022  
1023               ri2 = riji * riji
1024               ri3 = ri2 * riji
# Line 1114 | Line 1121 | contains
1121            cy2 = cy_i * cy_i
1122            cz2 = cz_i * cz_i
1123  
1124 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1125 <             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1126 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1127 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1128 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1129 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1130 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1131 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1132 <             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1133 <             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1134 <            
1135 <             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1136 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1137 <                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1138 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1139 <                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1140 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1141 <                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1142 <             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1143 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1144 <                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1145 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1146 <                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1147 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1148 <                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1149 <             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1150 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1151 <                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1152 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1153 <                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1154 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1155 <                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1156 <            
1157 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1158 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1159 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1160 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1161 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1162 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1163 <            
1164 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1165 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1166 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1167 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1168 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1169 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1170 <            
1171 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1172 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1173 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1174 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1175 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1176 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1177 <
1178 <          else
1124 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1125 > !!$             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1126 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1127 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1128 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1129 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1130 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1131 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1132 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1133 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1134 > !!$            
1135 > !!$             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1136 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1137 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1138 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1139 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1140 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1141 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1142 > !!$             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1143 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1144 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1145 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1146 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1147 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1148 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1149 > !!$             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1150 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1151 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1152 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1153 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1154 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1155 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1156 > !!$            
1157 > !!$             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1158 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1159 > !!$             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1160 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1161 > !!$             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1162 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1163 > !!$            
1164 > !!$             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1165 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1166 > !!$             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1167 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1168 > !!$             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1169 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1170 > !!$            
1171 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1172 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1173 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1174 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1175 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1176 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1177 > !!$
1178 > !!$          else
1179               pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1180               vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1181                    qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
# Line 1200 | Line 1207 | contains
1207               duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1208               duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1209               duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1210 <          endif
1210 > !!$          endif
1211         endif
1212      endif
1213  
# Line 1361 | Line 1368 | contains
1368            
1369         endif
1370  
1371 <    elseif (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1372 <       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1373 <          c1 = getCharge(atid1)
1374 <          
1375 <          mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1376 <       endif
1377 <      
1378 <    elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
1379 <       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1380 <          c1 = getCharge(atid1)
1381 <          
1382 <          mypot = mypot - (constERFC * rcuti * 0.5_dp + &
1383 <               dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1      
1384 <       endif
1378 <    endif
1371 > !!$    elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
1372 > !!$       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1373 > !!$          c1 = getCharge(atid1)
1374 > !!$          
1375 > !!$          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1376 > !!$             mypot = mypot - (f0c * rcuti * 0.5_dp + &
1377 > !!$                  dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1    
1378 > !!$            
1379 > !!$          else            
1380 > !!$             mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1381 > !!$            
1382 > !!$          endif
1383 > !!$       endif
1384 > !!$    endif
1385      
1386      return
1387    end subroutine self_self

Diff Legend

– Removed lines
+ Added lines
< Changed lines
> Changed lines