ViewVC Help
View File | Revision Log | Show Annotations | View Changeset | Root Listing
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 2715 by chrisfen, Sun Apr 16 02:51:16 2006 UTC

# Line 47 | Line 47 | module electrostatic_module
47    use vector_class
48    use simulation
49    use status
50 +  use interpolation
51   #ifdef IS_MPI
52    use mpiSimulation
53   #endif
# Line 58 | Line 59 | module electrostatic_module
59   #define __FORTRAN90
60   #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
61   #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticSummationMethod.h"
62 + #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticScreeningMethod.h"
63  
64  
65    !! these prefactors convert the multipole interactions into kcal / mol
# Line 74 | Line 76 | module electrostatic_module
76    !! This unit is also known affectionately as an esu centi-barn.
77    real(kind=dp), parameter :: pre14 = 69.13373_dp
78  
79 <  !! variables to handle different summation methods for long-range electrostatics:
79 >  !! variables to handle different summation methods for long-range
80 >  !! electrostatics:
81    integer, save :: summationMethod = NONE
82 +  integer, save :: screeningMethod = UNDAMPED
83    logical, save :: summationMethodChecked = .false.
84    real(kind=DP), save :: defaultCutoff = 0.0_DP
85    real(kind=DP), save :: defaultCutoff2 = 0.0_DP
86    logical, save :: haveDefaultCutoff = .false.
87    real(kind=DP), save :: dampingAlpha = 0.0_DP
88 +  real(kind=DP), save :: alpha2 = 0.0_DP
89    logical, save :: haveDampingAlpha = .false.
90    real(kind=DP), save :: dielectric = 1.0_DP
91    logical, save :: haveDielectric = .false.
87 –  real(kind=DP), save :: constERFC = 0.0_DP
92    real(kind=DP), save :: constEXP = 0.0_DP
93    real(kind=dp), save :: rcuti = 0.0_DP
94    real(kind=dp), save :: rcuti2 = 0.0_DP
# Line 97 | Line 101 | module electrostatic_module
101    real(kind=dp), save :: rrfsq = 1.0_DP
102    real(kind=dp), save :: preRF = 0.0_DP
103    real(kind=dp), save :: preRF2 = 0.0_DP
104 <
105 < #ifdef __IFC
104 >  real(kind=dp), save :: f0 = 1.0_DP
105 >  real(kind=dp), save :: f1 = 1.0_DP
106 >  real(kind=dp), save :: f2 = 0.0_DP
107 >  real(kind=dp), save :: f3 = 0.0_DP
108 >  real(kind=dp), save :: f4 = 0.0_DP
109 >  real(kind=dp), save :: f0c = 1.0_DP
110 >  real(kind=dp), save :: f1c = 1.0_DP
111 >  real(kind=dp), save :: f2c = 0.0_DP
112 >  real(kind=dp), save :: f3c = 0.0_DP
113 >  real(kind=dp), save :: f4c = 0.0_DP
114 >
115 > #if defined(__IFC) || defined(__PGI)
116   ! error function for ifc version > 7.
117    double precision, external :: derfc
118   #endif
119    
120    public :: setElectrostaticSummationMethod
121 +  public :: setScreeningMethod
122    public :: setElectrostaticCutoffRadius
123 <  public :: setDampedWolfAlpha
123 >  public :: setDampingAlpha
124    public :: setReactionFieldDielectric
125 +  public :: buildElectroSplines
126    public :: newElectrostaticType
127    public :: setCharge
128    public :: setDipoleMoment
# Line 119 | Line 135 | module electrostatic_module
135    public :: self_self
136    public :: rf_self_excludes
137  
138 +
139    type :: Electrostatic
140       integer :: c_ident
141       logical :: is_Charge = .false.
# Line 147 | Line 164 | contains
164  
165    end subroutine setElectrostaticSummationMethod
166  
167 +  subroutine setScreeningMethod(the_SM)
168 +    integer, intent(in) :: the_SM    
169 +    screeningMethod = the_SM
170 +  end subroutine setScreeningMethod
171 +
172    subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut, thisRsw)
173      real(kind=dp), intent(in) :: thisRcut
174      real(kind=dp), intent(in) :: thisRsw
175      defaultCutoff = thisRcut
176 +    defaultCutoff2 = defaultCutoff*defaultCutoff
177      rrf = defaultCutoff
178      rt = thisRsw
179      haveDefaultCutoff = .true.
180    end subroutine setElectrostaticCutoffRadius
181  
182 <  subroutine setDampedWolfAlpha(thisAlpha)
182 >  subroutine setDampingAlpha(thisAlpha)
183      real(kind=dp), intent(in) :: thisAlpha
184      dampingAlpha = thisAlpha
185 +    alpha2 = dampingAlpha*dampingAlpha
186      haveDampingAlpha = .true.
187 <  end subroutine setDampedWolfAlpha
187 >  end subroutine setDampingAlpha
188    
189    subroutine setReactionFieldDielectric(thisDielectric)
190      real(kind=dp), intent(in) :: thisDielectric
191      dielectric = thisDielectric
192      haveDielectric = .true.
193    end subroutine setReactionFieldDielectric
194 +
195 +  subroutine buildElectroSplines()
196 +  end subroutine buildElectroSplines
197  
198    subroutine newElectrostaticType(c_ident, is_Charge, is_Dipole, &
199         is_SplitDipole, is_Quadrupole, is_Tap, status)
# Line 389 | Line 416 | contains
416      rcuti3 = rcuti2*rcuti
417      rcuti4 = rcuti2*rcuti2
418  
419 <    if (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
419 >    if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
420         if (.not.haveDampingAlpha) then
421            call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
422         endif
# Line 398 | Line 425 | contains
425            call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
426         endif
427  
428 <       constEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*defaultCutoff*defaultCutoff)
402 <       constERFC = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
428 >       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff2)
429         invRootPi = 0.56418958354775628695d0
430 <       alphaPi = 2*dampingAlpha*invRootPi
431 <      
430 >       alphaPi = 2.0d0*dampingAlpha*invRootPi
431 >       f0c = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
432 >       f1c = alphaPi*defaultCutoff*constEXP + f0c
433 >       f2c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP
434 >       f3c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP*defaultCutoff2*defaultCutoff
435      endif
436  
437      if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
# Line 420 | Line 449 | contains
449      summationMethodChecked = .true.
450    end subroutine checkSummationMethod
451  
423 – !!$
424 – !!$  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
425 – !!$       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
426 –  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
427 –       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot, felec)
452  
453 +  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, rcut, sw, &
454 +       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
455 +
456      logical, intent(in) :: do_pot
457  
458      integer, intent(in) :: atom1, atom2
459      integer :: localError
460  
461 <    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw
461 >    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw, rcut
462      real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
463      real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
464      real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair    
438 –    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: felec
465  
466      real( kind = dp ) :: pot
467      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
468      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: f
469 +    real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: felec
470      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: t
471  
472      real (kind = dp), dimension(3) :: ux_i, uy_i, uz_i
# Line 457 | Line 484 | contains
484      real (kind=dp) :: cx_i, cy_i, cz_i
485      real (kind=dp) :: cx_j, cy_j, cz_j
486      real (kind=dp) :: cx2, cy2, cz2
487 <    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a1
487 >    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a0, a1
488      real (kind=dp) :: riji, ri, ri2, ri3, ri4
489      real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr, vterm1, vterm2
490      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
491      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
492      real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
493 <    real (kind=dp) :: varERFC, varEXP
494 <    real (kind=dp) :: limScale
493 >    real (kind=dp) :: varEXP
494 >    real (kind=dp) :: pot_term
495      real (kind=dp) :: preVal, rfVal
496 +    real (kind=dp) :: f13, f134
497  
498      if (.not.allocated(ElectrostaticMap)) then
499         call handleError("electrostatic", "no ElectrostaticMap was present before first call of do_electrostatic_pair!")
# Line 626 | Line 654 | contains
654      if (i_is_Charge) then
655  
656         if (j_is_Charge) then
657 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
658 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
659 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
660 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
661 +          endif
662  
663 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
631 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji - rcuti)
632 <             vpair = vpair + vterm
633 <             epot = epot + sw*vterm
634 <            
635 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji-rcuti2)
636 <            
637 <             dudx = dudx + dudr * xhat
638 <             dudy = dudy + dudr * yhat
639 <             dudz = dudz + dudr * zhat
663 >          preVal = pre11 * q_i * q_j
664  
665 <          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
666 <             varERFC = derfc(dampingAlpha*rij)
643 <             varEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*rij*rij)
644 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (varERFC*riji - constERFC*rcuti)
645 <             vpair = vpair + vterm
646 <             epot = epot + sw*vterm
665 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
666 >             vterm = preVal * (riji*f0 - rcuti*f0c)
667              
668 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (((varERFC*riji*riji &
669 <                  + alphaPi*varEXP*riji) - (constERFC*rcuti2 &
670 <                  + alphaPi*constEXP*rcuti)) )
668 >             dudr  = -sw * preVal * riji * riji * f1
669 >  
670 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
671 >             vterm = preVal * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
672 >                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
673              
674 <             dudx = dudx + dudr * xhat
675 <             dudy = dudy + dudr * yhat
654 <             dudz = dudz + dudr * zhat
655 <
674 >             dudr  = -sw*preVal * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
675 >  
676            elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
657 –             preVal = pre11 * q_i * q_j
677               rfVal = preRF*rij*rij
678               vterm = preVal * ( riji + rfVal )
679              
661 –             vpair = vpair + vterm
662 –             epot = epot + sw*vterm
663 –            
680               dudr  = sw * preVal * ( 2.0d0*rfVal - riji )*riji
681 <            
666 <             dudx = dudx + dudr * xhat
667 <             dudy = dudy + dudr * yhat
668 <             dudz = dudz + dudr * zhat
669 <
681 >  
682            else
683 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
672 <             vpair = vpair + vterm
673 <             epot = epot + sw*vterm
683 >             vterm = preVal * riji*f0
684              
685 <             dudr  = - sw * vterm * riji
686 <            
677 <             dudx = dudx + dudr * xhat
678 <             dudy = dudy + dudr * yhat
679 <             dudz = dudz + dudr * zhat
680 <
685 >             dudr  = - sw * preVal * riji*riji*f1
686 >  
687            endif
688  
689 +          vpair = vpair + vterm
690 +          epot = epot + sw*vterm
691 +
692 +          dudx = dudx + dudr * xhat
693 +          dudy = dudy + dudr * yhat
694 +          dudz = dudz + dudr * zhat
695 +
696         endif
697  
698         if (j_is_Dipole) then
699 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
700 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
701 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
702 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
703 +             f3 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP*rij*rij*rij
704 +          endif
705  
706            pref = pre12 * q_i * mu_j
707  
708 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
708 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
709               ri2 = riji * riji
710               ri3 = ri2 * riji
692 –
693 –             pref = pre12 * q_i * mu_j
694 –             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
695 –             vpair = vpair + vterm
696 –             epot = epot + sw*vterm
697 –            
698 –             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
699 –             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
700 –             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
701 –            
702 –             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
703 –                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
704 –             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
705 –                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
706 –             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
707 –                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
708 –            
709 –             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
710 –             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
711 –             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
712 –
713 –          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
714 –             ri2 = riji * riji
715 –             ri3 = ri2 * riji
711      
717 –             pref = pre12 * q_i * mu_j
712               vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
713               vpair = vpair + vterm
714               epot = epot + sw*vterm
# Line 747 | Line 741 | contains
741               ri3 = ri2 * ri
742               sc2 = scale * scale
743  
744 <             pref = pre12 * q_i * mu_j
745 <             vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
744 >             pot_term =  ri2 * scale * f1
745 >             vterm = - pref * ct_j * pot_term
746               vpair = vpair + vterm
747               epot = epot + sw*vterm
748              
# Line 756 | Line 750 | contains
750               !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
751               !! as the point dipole, which is atom j in this case.
752              
753 <             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
754 <             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
755 <             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
756 <            
757 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * ri2 * xhat * scale
758 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * ri2 * yhat * scale
759 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * ri2 * zhat * scale
753 >             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1)*f1 - &
754 >                  ct_j*xhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
755 >             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2)*f1 - &
756 >                  ct_j*yhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
757 >             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3)*f1 - &
758 >                  ct_j*zhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
759 >                          
760 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * pot_term * xhat
761 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * pot_term * yhat
762 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * pot_term * zhat
763  
764            endif
765         endif
766  
767         if (j_is_Quadrupole) then
768 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
769 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
770 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
771 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
772 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
773 +             f3 = f2*rij*rij*rij
774 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f2*rij
775 +          endif
776 +
777            ri2 = riji * riji
778            ri3 = ri2 * riji
779            ri4 = ri2 * ri2
# Line 775 | Line 781 | contains
781            cy2 = cy_j * cy_j
782            cz2 = cz_j * cz_j
783  
784 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
785 <             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
786 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
787 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
788 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
789 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
790 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
785 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
786 <             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
787 <             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
788 <            
789 <             dudx = dudx - (5.0_dp * &
790 <                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
791 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
792 <                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
793 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
794 <                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
795 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
796 <                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
797 <             dudy = dudy - (5.0_dp * &
798 <                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
799 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
800 <                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
801 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
802 <                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
803 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
804 <                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
805 <             dudz = dudz - (5.0_dp * &
806 <                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
807 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
808 <                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
809 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
810 <                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
811 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
812 <                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
813 <            
814 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
815 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
816 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
817 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
818 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
819 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
820 <            
821 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
822 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
823 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
824 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
825 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
826 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
827 <            
828 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
829 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
830 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
831 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
832 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
833 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
834 <        
835 <          else
836 <             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
837 <             vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
838 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
839 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
840 <             vpair = vpair + vterm
841 <             epot = epot + sw*vterm
842 <            
843 <             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref * ri4 * ( &
844 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
845 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
846 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1) - 2.0_dp*xhat) )
847 <             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref * ri4 * ( &
848 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
849 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
850 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2) - 2.0_dp*yhat) )
851 <             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref * ri4 * ( &
852 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
853 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
854 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3) - 2.0_dp*zhat) )
855 <            
856 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
857 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
858 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
859 <            
860 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
861 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
862 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
863 <            
864 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
865 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
866 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
784 >          pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
785 >          pot_term = ri3*(qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
786 >               qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
787 >               qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
788 >          vterm = pref * (pot_term*f1 + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f2)
789 >          vpair = vpair + vterm
790 >          epot = epot + sw*vterm
791            
792 <          endif
792 >          dudx = dudx - sw*pref*pot_term*riji*xhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
793 >               sw*pref*ri4 * ( &
794 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
795 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
796 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) ) &
797 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
798 >          dudy = dudy - sw*pref*pot_term*riji*yhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
799 >               sw*pref*ri4 * ( &
800 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
801 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
802 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) ) &
803 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
804 >          dudz = dudz - sw*pref*pot_term*riji*zhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
805 >               sw*pref*ri4 * ( &
806 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
807 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
808 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) ) &
809 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
810 >          
811 >          dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*xhat) &
812 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
813 >          dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*yhat) &
814 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
815 >          dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*zhat) &
816 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
817 >          
818 >          duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*xhat) &
819 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
820 >          duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*yhat) &
821 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
822 >          duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*zhat) &
823 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
824 >          
825 >          duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*xhat) &
826 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
827 >          duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*yhat) &
828 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
829 >          duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*zhat) &
830 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
831 >          
832         endif
833      endif
834 <
834 >    
835      if (i_is_Dipole) then
836  
837         if (j_is_Charge) then
838 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
839 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
840 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
841 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
842 +             f3 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP*rij*rij*rij
843 +          endif
844            
845            pref = pre12 * q_j * mu_i
846            
847 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
847 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
848               ri2 = riji * riji
849               ri3 = ri2 * riji
850 <
851 <             pref = pre12 * q_j * mu_i
852 <             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
850 >            
851 >             pot_term = ri2*f1 - rcuti2*f1c
852 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
853               vpair = vpair + vterm
854               epot = epot + sw*vterm
855              
856 <             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
857 <                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
858 <             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
890 <                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
891 <             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
892 <                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
856 >             dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)*f1-ct_i*xhat*(3.0d0*f1+f3)) )
857 >             dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)*f1-ct_i*yhat*(3.0d0*f1+f3)) )
858 >             dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)*f1-ct_i*zhat*(3.0d0*f1+f3)) )
859              
860 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
861 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
862 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
860 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
861 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
862 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
863 >
864 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
865 >             ri2 = riji * riji
866 >             ri3 = ri2 * riji
867  
868 +             !! might need a -(f1c-f0c) or dct_i/dr in the derivative term...
869 +             pot_term = ri2*f1 - rcuti2*f1c + &
870 +                  (2.0d0*rcuti3*f1c + f2c)*( rij - defaultCutoff )
871 +             vterm = pref * ct_i * pot_term
872 +             vpair = vpair + vterm
873 +             epot = epot + sw*vterm
874 +            
875 +             dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)*f1-ct_i*xhat*(3.0d0*f1+f3)) &
876 +                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
877 +             dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)*f1-ct_i*yhat*(3.0d0*f1+f3)) &
878 +                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
879 +             dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)*f1-ct_i*zhat*(3.0d0*f1+f3)) &
880 +                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
881 +            
882 +             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
883 +             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
884 +             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
885 +
886            elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
887               ri2 = riji * riji
888               ri3 = ri2 * riji
889  
902 –             pref = pre12 * q_j * mu_i
890               vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
891               vpair = vpair + vterm
892               epot = epot + sw*vterm
# Line 929 | Line 916 | contains
916               ri3 = ri2 * ri
917               sc2 = scale * scale
918  
919 <             pref = pre12 * q_j * mu_i
920 <             vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
919 >             pot_term = ri2 * f1 * scale
920 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
921               vpair = vpair + vterm
922               epot = epot + sw*vterm
923              
924 <             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
925 <             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
926 <             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
924 >             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1)*f1 - &
925 >                  ct_i*xhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
926 >             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2)*f1 - &
927 >                  ct_i*yhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
928 >             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3)*f1 - &
929 >                  ct_i*zhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
930              
931 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * ri2 * xhat * scale
932 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * ri2 * yhat * scale
933 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * ri2 * zhat * scale
931 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * pot_term * xhat
932 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * pot_term * yhat
933 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * pot_term * zhat
934            endif
935         endif
936        
937         if (j_is_Dipole) then
938 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
939 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
940 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
941 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
942 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
943 +             f3 = f2*rij*rij*rij
944 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f3*rij*rij
945 +          endif
946  
947 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
950 < !!$             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
951 < !!$
952 < !!$             ri2 = riji * riji
953 < !!$             ri3 = ri2 * riji
954 < !!$             ri4 = ri2 * ri2
955 < !!$
956 < !!$             pref = pre22 * mu_i * mu_j
957 < !!$             vterm = pref * (ri3 - rcuti3) * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
958 < !!$             vpair = vpair + vterm
959 < !!$             epot = epot + sw*vterm
960 < !!$            
961 < !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
962 < !!$            
963 < !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*( &
964 < !!$                  ri4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) &
965 < !!$                  - rcuti4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) )
966 < !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*( &
967 < !!$                  ri4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) &
968 < !!$                  - rcuti4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) )
969 < !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*( &
970 < !!$                  ri4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) &
971 < !!$                  - rcuti4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) )
972 < !!$            
973 < !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
974 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat))
975 < !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
976 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat))
977 < !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
978 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat))
979 < !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
980 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat))
981 < !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
982 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat))
983 < !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
984 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat))
947 >          ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
948            
949 <          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
950 <             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
951 <            
952 <             ri2 = riji * riji
953 <             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)
949 >          ri2 = riji * riji
950 >          ri3 = ri2 * riji
951 >          ri4 = ri2 * ri2
952 >          
953 >          pref = pre22 * mu_i * mu_j
954  
955 <             ri2 = riji * riji
1017 <             ri3 = ri2 * riji
1018 <             ri4 = ri2 * ri2
1019 <
1020 <             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1021 <              
955 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
956               vterm = pref*( ri3*(ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j) - &
957                    preRF2*ct_ij )
958               vpair = vpair + vterm
# Line 1066 | Line 1000 | contains
1000                  endif
1001               endif
1002              
1069 –             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
1070 –            
1071 –             ri2 = ri * ri
1072 –             ri3 = ri2 * ri
1073 –             ri4 = ri2 * ri2
1003               sc2 = scale * scale
1004 <            
1005 <             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1006 <             vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1004 >
1005 >             pot_term = (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1006 >             vterm = pref * ( ri3*pot_term*f1 + (ct_i * ct_j)*f2 )
1007               vpair = vpair + vterm
1008               epot = epot + sw*vterm
1009              
1010 <             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1010 >             f13 = f1+f3
1011 >             f134 = f13 + f4
1012              
1013 <             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1014 <                             *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1015 <             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1016 <                             *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1017 <             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1018 <                             *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1013 > !!$             dudx = dudx + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1014 > !!$                  3.0d0*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))*f1 &
1015 > !!$                  - pot_term*f3) &
1016 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*xhat*(ct_i*uz_j(1)+ct_j*uz_i(1))*f3 &
1017 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1018 > !!$             dudy = dudy + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1019 > !!$                  3.0d0*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))*f1 &
1020 > !!$                  - pot_term*f3) &
1021 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*yhat*(ct_i*uz_j(2)+ct_j*uz_i(2))*f3 &
1022 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1023 > !!$             dudz = dudz + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1024 > !!$                  3.0d0*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))*f1 &
1025 > !!$                  - pot_term*f3) &
1026 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*zhat*(ct_i*uz_j(3)+ct_j*uz_i(3))*f3 &
1027 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1028 >
1029 >             dudx = dudx + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1030 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*xhat*f134 - &
1031 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(1) + ct_j*uz_i(1) + ct_ij*xhat)*f134) )
1032 >             dudy = dudy + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1033 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*yhat*f134 - &
1034 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(2) + ct_j*uz_i(2) + ct_ij*yhat)*f134) )
1035 >             dudz = dudz + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1036 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*zhat*f134 - &
1037 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(3) + ct_j*uz_i(3) + ct_ij*zhat)*f134) )
1038              
1039 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 &
1040 <                                         *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1041 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 &
1042 <                                         *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1043 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 &
1044 <                                         *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1039 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * &
1040 >                  ( ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)*f1 + (ct_j*xhat)*f2 )
1041 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * &
1042 >                  ( ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)*f1 + (ct_j*yhat)*f2 )
1043 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * &
1044 >                  ( ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)*f1 + (ct_j*zhat)*f2 )
1045              
1046 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 &
1047 <                                         *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1048 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 &
1049 <                                         *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1050 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 &
1051 <                                         *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1046 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * &
1047 >                  ( ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)*f1 + (ct_i*xhat)*f2 )
1048 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * &
1049 >                  ( ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)*f1 + (ct_i*yhat)*f2 )
1050 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * &
1051 >                  ( ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)*f1 + (ct_i*zhat)*f2 )
1052            endif
1053         endif
1054      endif
1055  
1056      if (i_is_Quadrupole) then
1057         if (j_is_Charge) then
1058 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1059 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
1060 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
1061 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
1062 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
1063 +             f3 = f2*rij*rij*rij
1064 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f2*rij
1065 +          endif
1066  
1067            ri2 = riji * riji
1068            ri3 = ri2 * riji
# Line 1114 | Line 1071 | contains
1071            cy2 = cy_i * cy_i
1072            cz2 = cz_i * cz_i
1073  
1074 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1075 <             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1076 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1077 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1078 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1079 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1080 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1081 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1082 <             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1083 <             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1084 <            
1085 <             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1086 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1087 <                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1088 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1089 <                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1090 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1091 <                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1092 <             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1093 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1094 <                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1095 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1096 <                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1097 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1098 <                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1099 <             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1100 <                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1101 <                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1102 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1103 <                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1104 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1105 <                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1106 <            
1107 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1108 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1109 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1110 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1111 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1112 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1113 <            
1114 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1115 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1116 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1117 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1118 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1119 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1120 <            
1164 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1165 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1166 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1167 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1168 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1169 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1074 >          pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1075 >          pot_term = ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1076 >                            qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1077 >                            qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1078 >          vterm = pref * (pot_term*f1 + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f2)
1079 >          vpair = vpair + vterm
1080 >          epot = epot + sw*vterm
1081 >          
1082 >          dudx = dudx - sw*pref*pot_term*riji*xhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1083 >               sw*pref*ri4 * ( &
1084 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
1085 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
1086 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) ) &
1087 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1088 >          dudy = dudy - sw*pref*pot_term*riji*yhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1089 >               sw*pref*ri4 * ( &
1090 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
1091 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
1092 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) ) &
1093 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1094 >          dudz = dudz - sw*pref*pot_term*riji*zhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1095 >               sw*pref*ri4 * ( &
1096 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
1097 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
1098 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) ) &
1099 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1100 >          
1101 >          dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*xhat) &
1102 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1103 >          dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*yhat) &
1104 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1105 >          dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*zhat) &
1106 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1107 >          
1108 >          duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*xhat) &
1109 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1110 >          duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*yhat) &
1111 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1112 >          duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*zhat) &
1113 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1114 >          
1115 >          duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*xhat) &
1116 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1117 >          duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*yhat) &
1118 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1119 >          duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*zhat) &
1120 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1121  
1171 –          else
1172 –             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1173 –             vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1174 –                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1175 –                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1176 –             vpair = vpair + vterm
1177 –             epot = epot + sw*vterm
1178 –            
1179 –             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref*ri4 * ( &
1180 –                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1181 –                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1182 –                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1) - 2.0_dp*xhat) )
1183 –             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref*ri4 * ( &
1184 –                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1185 –                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1186 –                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2) - 2.0_dp*yhat) )
1187 –             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref*ri4 * ( &
1188 –                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1189 –                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1190 –                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3) - 2.0_dp*zhat) )
1191 –            
1192 –             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1193 –             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1194 –             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1195 –            
1196 –             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1197 –             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1198 –             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1199 –            
1200 –             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1201 –             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1202 –             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1203 –          endif
1122         endif
1123      endif
1124  
# Line 1361 | Line 1279 | contains
1279            
1280         endif
1281  
1282 <    elseif (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1282 >    elseif ( (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) .or. &
1283 >         (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) ) then
1284         if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1285            c1 = getCharge(atid1)
1286            
1287 <          mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1288 <       endif
1289 <      
1290 <    elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
1291 <       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1292 <          c1 = getCharge(atid1)
1293 <          
1294 <          mypot = mypot - (constERFC * rcuti * 0.5_dp + &
1376 <               dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1      
1287 >          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1288 >             mypot = mypot - (f0c * rcuti * 0.5_dp + &
1289 >                  dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1    
1290 >            
1291 >          else            
1292 >             mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1293 >            
1294 >          endif
1295         endif
1296      endif
1297      

Diff Legend

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