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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 2409 by chrisfen, Wed Nov 2 20:36:25 2005 UTC vs.
Revision 2548 by chrisfen, Thu Jan 12 04:13:46 2006 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/fScreeningMethod.h"
61 > #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticScreeningMethod.h"
62  
63  
64    !! these prefactors convert the multipole interactions into kcal / mol
# Line 75 | 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.
# Line 83 | Line 84 | module electrostatic_module
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.
89 –  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 99 | 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 <
104 < #ifdef __IFC
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 :: f3 = 0.0_DP
107 >  real(kind=dp), save :: f4 = 0.0_DP
108 >  real(kind=dp), save :: f0c = 1.0_DP
109 >  real(kind=dp), save :: f1c = 1.0_DP
110 >  real(kind=dp), save :: f2c = 0.0_DP
111 >  real(kind=dp), save :: f3c = 0.0_DP
112 >  real(kind=dp), save :: f4c = 0.0_DP
113 >
114 > #if defined(__IFC) || defined(__PGI)
115   ! error function for ifc version > 7.
116    double precision, external :: derfc
117   #endif
118    
119 <  public :: setElectrostaticSummationMethod
119 >  public :: setElectrostaticSumMethod
120    public :: setScreeningMethod
121    public :: setElectrostaticCutoffRadius
122    public :: setDampingAlpha
# Line 139 | Line 150 | contains
150  
151   contains
152  
153 <  subroutine setElectrostaticSummationMethod(the_ESM)
153 >  subroutine setElectrostaticSumMethod(the_ESM)
154      integer, intent(in) :: the_ESM    
155  
156      if ((the_ESM .le. 0) .or. (the_ESM .gt. REACTION_FIELD)) then
157 <       call handleError("setElectrostaticSummationMethod", "Unsupported Summation Method")
157 >       call handleError("setElectrostaticSumMethod", "Unsupported Summation Method")
158      endif
159  
160      summationMethod = the_ESM
161  
162 <  end subroutine setElectrostaticSummationMethod
162 >  end subroutine setElectrostaticSumMethod
163  
164    subroutine setScreeningMethod(the_SM)
165      integer, intent(in) :: the_SM    
# Line 159 | Line 170 | contains
170      real(kind=dp), intent(in) :: thisRcut
171      real(kind=dp), intent(in) :: thisRsw
172      defaultCutoff = thisRcut
173 +    defaultCutoff2 = defaultCutoff*defaultCutoff
174      rrf = defaultCutoff
175      rt = thisRsw
176      haveDefaultCutoff = .true.
# Line 167 | Line 179 | contains
179    subroutine setDampingAlpha(thisAlpha)
180      real(kind=dp), intent(in) :: thisAlpha
181      dampingAlpha = thisAlpha
182 +    alpha2 = dampingAlpha*dampingAlpha
183      haveDampingAlpha = .true.
184    end subroutine setDampingAlpha
185    
# Line 406 | Line 419 | contains
419            call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
420         endif
421  
422 <       constEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*defaultCutoff*defaultCutoff)
410 <       constERFC = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
422 >       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff2)
423         invRootPi = 0.56418958354775628695d0
424 <       alphaPi = 2*dampingAlpha*invRootPi
425 <      
424 >       alphaPi = 2.0d0*dampingAlpha*invRootPi
425 >       f0c = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
426 >       f1c = alphaPi*defaultCutoff*constEXP + f0c
427 >       f2c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP
428 >       f3c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP*defaultCutoff2*defaultCutoff
429      endif
430  
431      if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
# Line 428 | Line 443 | contains
443      summationMethodChecked = .true.
444    end subroutine checkSummationMethod
445  
431 – !!$
432 – !!$  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
433 – !!$       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
434 –  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
435 –       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot, fstrs)
446  
447 +  subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, rcut, sw, &
448 +       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
449 +
450      logical, intent(in) :: do_pot
451  
452      integer, intent(in) :: atom1, atom2
453      integer :: localError
454  
455 <    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw
455 >    real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw, rcut
456      real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
457      real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
458      real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair    
446 –    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fstrs
459  
460      real( kind = dp ) :: pot
461      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
# Line 466 | Line 478 | contains
478      real (kind=dp) :: cx_i, cy_i, cz_i
479      real (kind=dp) :: cx_j, cy_j, cz_j
480      real (kind=dp) :: cx2, cy2, cz2
481 <    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a1
481 >    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a0, a1
482      real (kind=dp) :: riji, ri, ri2, ri3, ri4
483      real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr, vterm1, vterm2
484      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
485      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
486      real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
487 <    real (kind=dp) :: varERFC, varEXP
488 <    real (kind=dp) :: limScale
487 >    real (kind=dp) :: varEXP
488 >    real (kind=dp) :: pot_term
489      real (kind=dp) :: preVal, rfVal
490 +    real (kind=dp) :: f13, f134
491  
492      if (.not.allocated(ElectrostaticMap)) then
493         call handleError("electrostatic", "no ElectrostaticMap was present before first call of do_electrostatic_pair!")
# Line 493 | Line 506 | contains
506      me2 = atid(atom2)
507   #endif
508  
496 – !!$    if (rij .ge. defaultCutoff) then
497 – !!$       write(*,*) 'warning: rij = ', rij, ' rcut = ', defaultCutoff, ' sw = ', sw
498 – !!$    endif
499 –
509      !! some variables we'll need independent of electrostatic type:
510  
511      riji = 1.0d0 / rij
# Line 639 | Line 648 | contains
648      if (i_is_Charge) then
649  
650         if (j_is_Charge) then
651 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
652 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
653 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
654 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
655 +          endif
656  
657 <          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
657 >          preVal = pre11 * q_i * q_j
658  
659 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji - rcuti)
660 <             vpair = vpair + vterm
647 <             epot = epot + sw*vterm
659 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
660 >             vterm = preVal * (riji*f0 - rcuti*f0c)
661              
662 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji)
663 <            
664 <             dudx = dudx + dudr * xhat
665 <             dudy = dudy + dudr * yhat
666 <             dudz = dudz + dudr * zhat
654 <
655 < !!$          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
656 < !!$             varERFC = derfc(dampingAlpha*rij)
657 < !!$             varEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*rij*rij)
658 < !!$             vterm = pre11 * q_i * q_j * (varERFC*riji - constERFC*rcuti)
659 < !!$             vpair = vpair + vterm
660 < !!$             epot = epot + sw*vterm
661 < !!$            
662 < !!$!             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (((varERFC*riji*riji &
663 < !!$!                  + alphaPi*varEXP*riji) - (constERFC*rcuti2 &
664 < !!$!                  + alphaPi*constEXP*rcuti)) )
665 < !!$             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (varERFC*riji*riji &
666 < !!$                  + alphaPi*varEXP*riji)
667 < !!$            
668 < !!$             dudx = dudx + dudr * xhat
669 < !!$             dudy = dudy + dudr * yhat
670 < !!$             dudz = dudz + dudr * zhat
671 <
672 <          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
673 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji + rij*rcuti2 - 2.0d0*rcuti)
674 <             vpair = vpair + vterm
675 <             epot = epot + sw*vterm
662 >             dudr  = -sw * preVal * riji * riji * f1
663 >  
664 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
665 >             vterm = preVal * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
666 >                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
667              
668 <             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji-rcuti2)
669 <                          
679 <             dudx = dudx + dudr * xhat
680 <             dudy = dudy + dudr * yhat
681 <             dudz = dudz + dudr * zhat
682 <
683 < !!$          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_SHIFTED_FORCE) then
684 < !!$             varERFC = derfc(dampingAlpha*rij)
685 < !!$             varEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*rij*rij)
686 < !!$             vterm = pre11 * q_i * q_j * (varERFC*riji - constERFC*rcuti)
687 < !!$             vpair = vpair + vterm
688 < !!$             epot = epot + sw*vterm
689 < !!$            
690 < !!$!             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (((varERFC*riji*riji &
691 < !!$!                  + alphaPi*varEXP*riji) - (constERFC*rcuti2 &
692 < !!$!                  + alphaPi*constEXP*rcuti)) )
693 < !!$             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (varERFC*riji*riji &
694 < !!$                  + alphaPi*varEXP*riji)
695 < !!$            
696 < !!$             dudx = dudx + dudr * xhat
697 < !!$             dudy = dudy + dudr * yhat
698 < !!$             dudz = dudz + dudr * zhat
699 <
668 >             dudr  = -sw*preVal * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
669 >  
670            elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
701 –             preVal = pre11 * q_i * q_j
671               rfVal = preRF*rij*rij
672               vterm = preVal * ( riji + rfVal )
673              
705 –             vpair = vpair + vterm
706 –             epot = epot + sw*vterm
707 –            
674               dudr  = sw * preVal * ( 2.0d0*rfVal - riji )*riji
675 <            
710 <             dudx = dudx + dudr * xhat
711 <             dudy = dudy + dudr * yhat
712 <             dudz = dudz + dudr * zhat
713 <
675 >  
676            else
677 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
716 <             vpair = vpair + vterm
717 <             epot = epot + sw*vterm
677 >             vterm = preVal * riji*f0
678              
679 <             dudr  = - sw * vterm * riji
680 <            
721 <             dudx = dudx + dudr * xhat
722 <             dudy = dudy + dudr * yhat
723 <             dudz = dudz + dudr * zhat
724 <
679 >             dudr  = - sw * preVal * riji*riji*f1
680 >  
681            endif
682  
683 +          vpair = vpair + vterm
684 +          epot = epot + sw*vterm
685 +
686 +          dudx = dudx + dudr * xhat
687 +          dudy = dudy + dudr * yhat
688 +          dudz = dudz + dudr * zhat
689 +
690         endif
691  
692         if (j_is_Dipole) then
693 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
694 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
695 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
696 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
697 +             f3 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP*rij*rij*rij
698 +          endif
699  
700            pref = pre12 * q_i * mu_j
701  
733 – !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
734 – !!$             ri2 = riji * riji
735 – !!$             ri3 = ri2 * riji
736 – !!$
737 – !!$             pref = pre12 * q_i * mu_j
738 – !!$             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
739 – !!$             vpair = vpair + vterm
740 – !!$             epot = epot + sw*vterm
741 – !!$            
742 – !!$             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
743 – !!$             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
744 – !!$             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
745 – !!$            
746 – !!$             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
747 – !!$                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
748 – !!$             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
749 – !!$                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
750 – !!$             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
751 – !!$                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
752 – !!$            
753 – !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
754 – !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
755 – !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
756 – !!$
757 – !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
758 –
702            if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
703               ri2 = riji * riji
704               ri3 = ri2 * riji
705      
763 –             pref = pre12 * q_i * mu_j
706               vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
707               vpair = vpair + vterm
708               epot = epot + sw*vterm
# Line 793 | Line 735 | contains
735               ri3 = ri2 * ri
736               sc2 = scale * scale
737  
738 <             pref = pre12 * q_i * mu_j
739 <             vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
738 >             pot_term =  ri2 * scale * f1
739 >             vterm = - pref * ct_j * pot_term
740               vpair = vpair + vterm
741               epot = epot + sw*vterm
742              
# Line 802 | Line 744 | contains
744               !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
745               !! as the point dipole, which is atom j in this case.
746              
747 <             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
748 <             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
749 <             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
750 <            
751 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * ri2 * xhat * scale
752 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * ri2 * yhat * scale
753 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * ri2 * zhat * scale
747 >             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1)*f1 - &
748 >                  ct_j*xhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
749 >             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2)*f1 - &
750 >                  ct_j*yhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
751 >             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3)*f1 - &
752 >                  ct_j*zhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
753 >                          
754 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * pot_term * xhat
755 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * pot_term * yhat
756 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * pot_term * zhat
757  
758            endif
759         endif
760  
761         if (j_is_Quadrupole) then
762 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
763 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
764 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
765 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
766 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
767 +             f3 = f2*rij*rij*rij
768 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f2*rij
769 +          endif
770 +
771            ri2 = riji * riji
772            ri3 = ri2 * riji
773            ri4 = ri2 * ri2
# Line 821 | Line 775 | contains
775            cy2 = cy_j * cy_j
776            cz2 = cz_j * cz_j
777  
778 < !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
779 < !!$             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
780 < !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
781 < !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
782 < !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
783 < !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
784 < !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
831 < !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
832 < !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
833 < !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
834 < !!$            
835 < !!$             dudx = dudx - (5.0_dp * &
836 < !!$                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
837 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
838 < !!$                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
839 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
840 < !!$                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
841 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
842 < !!$                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
843 < !!$             dudy = dudy - (5.0_dp * &
844 < !!$                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
845 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
846 < !!$                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
847 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
848 < !!$                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
849 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
850 < !!$                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
851 < !!$             dudz = dudz - (5.0_dp * &
852 < !!$                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
853 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
854 < !!$                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
855 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
856 < !!$                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
857 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
858 < !!$                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
859 < !!$            
860 < !!$             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
861 < !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
862 < !!$             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
863 < !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
864 < !!$             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
865 < !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
866 < !!$            
867 < !!$             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
868 < !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
869 < !!$             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
870 < !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
871 < !!$             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
872 < !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
873 < !!$            
874 < !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
875 < !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
876 < !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
877 < !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
878 < !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
879 < !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
880 < !!$        
881 < !!$          else
882 <             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
883 <             vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
884 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
885 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
886 <             vpair = vpair + vterm
887 <             epot = epot + sw*vterm
888 <            
889 <             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref * ri4 * ( &
890 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
891 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
892 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1) - 2.0_dp*xhat) )
893 <             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref * ri4 * ( &
894 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
895 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
896 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2) - 2.0_dp*yhat) )
897 <             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref * ri4 * ( &
898 <                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
899 <                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
900 <                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3) - 2.0_dp*zhat) )
901 <            
902 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
903 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
904 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
905 <            
906 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
907 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
908 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
909 <            
910 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
911 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
912 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
778 >          pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
779 >          pot_term = ri3*(qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
780 >               qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
781 >               qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
782 >          vterm = pref * (pot_term*f1 + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f2)
783 >          vpair = vpair + vterm
784 >          epot = epot + sw*vterm
785            
786 < !!$          endif
786 >          dudx = dudx - sw*pref*pot_term*riji*xhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
787 >               sw*pref*ri4 * ( &
788 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
789 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
790 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) ) &
791 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
792 >          dudy = dudy - sw*pref*pot_term*riji*yhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
793 >               sw*pref*ri4 * ( &
794 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
795 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
796 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) ) &
797 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
798 >          dudz = dudz - sw*pref*pot_term*riji*zhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
799 >               sw*pref*ri4 * ( &
800 >               qxx_j*(2.0_dp*cx_j*ux_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
801 >               qyy_j*(2.0_dp*cy_j*uy_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
802 >               qzz_j*(2.0_dp*cz_j*uz_j(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) ) &
803 >               + (qxx_j*cx2 + qyy_j*cy2 + qzz_j*cz2)*f4
804 >          
805 >          dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*xhat) &
806 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
807 >          dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*yhat) &
808 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
809 >          dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*ri3*( (qxx_j*2.0_dp*cx_j*zhat) &
810 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
811 >          
812 >          duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*xhat) &
813 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
814 >          duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*yhat) &
815 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
816 >          duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*ri3*( (qyy_j*2.0_dp*cy_j*zhat) &
817 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
818 >          
819 >          duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*xhat) &
820 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
821 >          duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*yhat) &
822 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
823 >          duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3*( (qzz_j*2.0_dp*cz_j*zhat) &
824 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
825 >          
826         endif
827      endif
828 <
828 >    
829      if (i_is_Dipole) then
830  
831         if (j_is_Charge) then
832 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
833 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
834 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
835 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
836 +             f3 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP*rij*rij*rij
837 +          endif
838            
839            pref = pre12 * q_j * mu_i
840            
841 < !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
842 < !!$             ri2 = riji * riji
843 < !!$             ri3 = ri2 * riji
844 < !!$
845 < !!$             pref = pre12 * q_j * mu_i
846 < !!$             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
847 < !!$             vpair = vpair + vterm
848 < !!$             epot = epot + sw*vterm
849 < !!$            
850 < !!$             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
851 < !!$                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
852 < !!$             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
853 < !!$                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
854 < !!$             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
855 < !!$                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
856 < !!$            
857 < !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
858 < !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
942 < !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
943 < !!$
944 < !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
945 <          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
841 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
842 >             ri2 = riji * riji
843 >             ri3 = ri2 * riji
844 >            
845 >             pot_term = ri2*f1 - rcuti2*f1c
846 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
847 >             vpair = vpair + vterm
848 >             epot = epot + sw*vterm
849 >            
850 >             dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)*f1-ct_i*xhat*(3.0d0*f1+f3)) )
851 >             dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)*f1-ct_i*yhat*(3.0d0*f1+f3)) )
852 >             dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)*f1-ct_i*zhat*(3.0d0*f1+f3)) )
853 >            
854 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
855 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
856 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
857 >
858 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
859               ri2 = riji * riji
860               ri3 = ri2 * riji
861  
862 <             pref = pre12 * q_j * mu_i
862 >             !! might need a -(f1c-f0c) or dct_i/dr in the derivative term...
863 >             pot_term = ri2*f1 - rcuti2*f1c + &
864 >                  (2.0d0*rcuti3*f1c + f2c)*( rij - defaultCutoff )
865 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
866 >             vpair = vpair + vterm
867 >             epot = epot + sw*vterm
868 >            
869 >             dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)*f1-ct_i*xhat*(3.0d0*f1+f3)) &
870 >                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
871 >             dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)*f1-ct_i*yhat*(3.0d0*f1+f3)) &
872 >                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
873 >             dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)*f1-ct_i*zhat*(3.0d0*f1+f3)) &
874 >                  - rcuti3*(uz_i(1)*f1c-ct_i*xhat*(3.0d0*f1c+f3c)) )
875 >            
876 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
877 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
878 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
879 >
880 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
881 >             ri2 = riji * riji
882 >             ri3 = ri2 * riji
883 >
884               vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
885               vpair = vpair + vterm
886               epot = epot + sw*vterm
# Line 976 | Line 910 | contains
910               ri3 = ri2 * ri
911               sc2 = scale * scale
912  
913 <             pref = pre12 * q_j * mu_i
914 <             vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
913 >             pot_term = ri2 * f1 * scale
914 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
915               vpair = vpair + vterm
916               epot = epot + sw*vterm
917              
918 <             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
919 <             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
920 <             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
918 >             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1)*f1 - &
919 >                  ct_i*xhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
920 >             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2)*f1 - &
921 >                  ct_i*yhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
922 >             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3)*f1 - &
923 >                  ct_i*zhat*sc2*( 3.0d0*f1 + f3 ) )
924              
925 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * ri2 * xhat * scale
926 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * ri2 * yhat * scale
927 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * ri2 * zhat * scale
925 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * pot_term * xhat
926 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * pot_term * yhat
927 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * pot_term * zhat
928            endif
929         endif
930        
931         if (j_is_Dipole) then
932 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
933 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
934 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
935 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
936 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
937 +             f3 = f2*rij*rij*rij
938 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f3*rij*rij
939 +          endif
940  
941 < !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
942 < !!$             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
943 < !!$
944 < !!$             ri2 = riji * riji
945 < !!$             ri3 = ri2 * riji
946 < !!$             ri4 = ri2 * ri2
947 < !!$
1003 < !!$             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1004 < !!$             vterm = pref * (ri3 - rcuti3) * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
1005 < !!$             vpair = vpair + vterm
1006 < !!$             epot = epot + sw*vterm
1007 < !!$            
1008 < !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1009 < !!$            
1010 < !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*( &
1011 < !!$                  ri4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) &
1012 < !!$                  - rcuti4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) )
1013 < !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*( &
1014 < !!$                  ri4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) &
1015 < !!$                  - rcuti4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) )
1016 < !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*( &
1017 < !!$                  ri4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) &
1018 < !!$                  - rcuti4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) )
1019 < !!$            
1020 < !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
1021 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat))
1022 < !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
1023 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat))
1024 < !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
1025 < !!$                  - rcuti3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat))
1026 < !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
1027 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat))
1028 < !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
1029 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat))
1030 < !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1031 < !!$                  - rcuti3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat))
1032 < !!$          
1033 < !!$          elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
1034 < !!$             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
1035 < !!$            
1036 < !!$             ri2 = riji * riji
1037 < !!$             ri3 = ri2 * riji
1038 < !!$             ri4 = ri2 * ri2
1039 < !!$             sc2 = scale * scale
1040 < !!$            
1041 < !!$             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1042 < !!$             vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
1043 < !!$             vpair = vpair + vterm
1044 < !!$             epot = epot + sw*vterm
1045 < !!$            
1046 < !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1047 < !!$            
1048 < !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1049 < !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1050 < !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1051 < !!$            
1052 < !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat)
1053 < !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat)
1054 < !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat)
1055 < !!$            
1056 < !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat)
1057 < !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat)
1058 < !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat)
1059 < !!$            
1060 < !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1061 <          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1062 <             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
941 >          ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
942 >          
943 >          ri2 = riji * riji
944 >          ri3 = ri2 * riji
945 >          ri4 = ri2 * ri2
946 >          
947 >          pref = pre22 * mu_i * mu_j
948  
949 <             ri2 = riji * riji
1065 <             ri3 = ri2 * riji
1066 <             ri4 = ri2 * ri2
1067 <
1068 <             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1069 <              
949 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
950               vterm = pref*( ri3*(ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j) - &
951                    preRF2*ct_ij )
952               vpair = vpair + vterm
# Line 1114 | Line 994 | contains
994                  endif
995               endif
996              
1117 –             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
1118 –            
1119 –             ri2 = ri * ri
1120 –             ri3 = ri2 * ri
1121 –             ri4 = ri2 * ri2
997               sc2 = scale * scale
998 <            
999 <             pref = pre22 * mu_i * mu_j
1000 <             vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
998 >
999 >             pot_term = (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1000 >             vterm = pref * ( ri3*pot_term*f1 + (ct_i * ct_j)*f2 )
1001               vpair = vpair + vterm
1002               epot = epot + sw*vterm
1003              
1004 <             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1004 >             f13 = f1+f3
1005 >             f134 = f13 + f4
1006              
1007 <             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1008 <                             *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1009 <             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1010 <                             *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1011 <             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1012 <                             *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1013 <            
1014 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 &
1015 <                                         *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1016 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 &
1017 <                                         *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1018 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 &
1019 <                                         *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1007 > !!$             dudx = dudx + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1008 > !!$                  3.0d0*(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))*f1 &
1009 > !!$                  - pot_term*f3) &
1010 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*xhat*(ct_i*uz_j(1)+ct_j*uz_i(1))*f3 &
1011 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1012 > !!$             dudy = dudy + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1013 > !!$                  3.0d0*(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))*f1 &
1014 > !!$                  - pot_term*f3) &
1015 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*yhat*(ct_i*uz_j(2)+ct_j*uz_i(2))*f3 &
1016 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1017 > !!$             dudz = dudz + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1018 > !!$                  3.0d0*(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))*f1 &
1019 > !!$                  - pot_term*f3) &
1020 > !!$                  + 2.0d0*ct_i*ct_j*zhat*(ct_i*uz_j(3)+ct_j*uz_i(3))*f3 &
1021 > !!$                  + (ct_i * ct_j)*f4 )
1022 >
1023 >             dudx = dudx + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1024 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*xhat*f134 - &
1025 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(1) + ct_j*uz_i(1) + ct_ij*xhat)*f134) )
1026 >             dudy = dudy + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1027 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*yhat*f134 - &
1028 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(2) + ct_j*uz_i(2) + ct_ij*yhat)*f134) )
1029 >             dudz = dudz + sw*pref * ( ri4*scale*( &
1030 >                  15.0d0*(ct_i * ct_j * sc2)*zhat*f134 - &
1031 >                  3.0d0*(ct_i*uz_j(3) + ct_j*uz_i(3) + ct_ij*zhat)*f134) )
1032              
1033 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 &
1034 <                                         *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1035 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 &
1036 <                                         *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1037 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 &
1038 <                                         *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1033 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * &
1034 >                  ( ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)*f1 + (ct_j*xhat)*f2 )
1035 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * &
1036 >                  ( ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)*f1 + (ct_j*yhat)*f2 )
1037 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * &
1038 >                  ( ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)*f1 + (ct_j*zhat)*f2 )
1039 >            
1040 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * &
1041 >                  ( ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)*f1 + (ct_i*xhat)*f2 )
1042 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * &
1043 >                  ( ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)*f1 + (ct_i*yhat)*f2 )
1044 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * &
1045 >                  ( ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)*f1 + (ct_i*zhat)*f2 )
1046            endif
1047         endif
1048      endif
1049  
1050      if (i_is_Quadrupole) then
1051         if (j_is_Charge) then
1052 +          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1053 +             f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
1054 +             varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
1055 +             f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
1056 +             f2 = alphaPi*2.0d0*alpha2*varEXP
1057 +             f3 = f2*rij*rij*rij
1058 +             f4 = 2.0d0*alpha2*f2*rij
1059 +          endif
1060  
1061            ri2 = riji * riji
1062            ri3 = ri2 * riji
# Line 1162 | Line 1065 | contains
1065            cy2 = cy_i * cy_i
1066            cz2 = cz_i * cz_i
1067  
1068 < !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1069 < !!$             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1070 < !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1071 < !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1072 < !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1073 < !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1074 < !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1075 < !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1076 < !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1077 < !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1078 < !!$            
1079 < !!$             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1080 < !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1081 < !!$                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1082 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1083 < !!$                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1084 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1085 < !!$                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1086 < !!$             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1087 < !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1088 < !!$                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1089 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1090 < !!$                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1091 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1092 < !!$                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1093 < !!$             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1094 < !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1095 < !!$                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1096 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1097 < !!$                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1098 < !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1099 < !!$                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1100 < !!$            
1101 < !!$             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1102 < !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1103 < !!$             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1104 < !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1105 < !!$             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1106 < !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1107 < !!$            
1108 < !!$             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1109 < !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1110 < !!$             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1111 < !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1112 < !!$             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1113 < !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1114 < !!$            
1115 < !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1213 < !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1214 < !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1215 < !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1216 < !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1217 < !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1218 < !!$
1219 < !!$          else
1220 <             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1221 <             vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1222 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1223 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1224 <             vpair = vpair + vterm
1225 <             epot = epot + sw*vterm
1226 <            
1227 <             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref*ri4 * ( &
1228 <                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1229 <                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1230 <                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1) - 2.0_dp*xhat) )
1231 <             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref*ri4 * ( &
1232 <                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1233 <                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1234 <                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2) - 2.0_dp*yhat) )
1235 <             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref*ri4 * ( &
1236 <                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1237 <                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1238 <                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3) - 2.0_dp*zhat) )
1239 <            
1240 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1241 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1242 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1243 <            
1244 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1245 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1246 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1247 <            
1248 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1249 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1250 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1251 < !!$          endif
1068 >          pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1069 >          pot_term = ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1070 >                            qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1071 >                            qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1072 >          vterm = pref * (pot_term*f1 + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f2)
1073 >          vpair = vpair + vterm
1074 >          epot = epot + sw*vterm
1075 >          
1076 >          dudx = dudx - sw*pref*pot_term*riji*xhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1077 >               sw*pref*ri4 * ( &
1078 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
1079 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) + &
1080 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(1)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*xhat*f1) ) &
1081 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1082 >          dudy = dudy - sw*pref*pot_term*riji*yhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1083 >               sw*pref*ri4 * ( &
1084 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
1085 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) + &
1086 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(2)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*yhat*f1) ) &
1087 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1088 >          dudz = dudz - sw*pref*pot_term*riji*zhat*(5.0d0*f1 + f3) + &
1089 >               sw*pref*ri4 * ( &
1090 >               qxx_i*(2.0_dp*cx_i*ux_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
1091 >               qyy_i*(2.0_dp*cy_i*uy_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) + &
1092 >               qzz_i*(2.0_dp*cz_i*uz_i(3)*(3.0d0*f1 + f3) - 2.0_dp*zhat*f1) ) &
1093 >               + (qxx_i*cx2 + qyy_i*cy2 + qzz_i*cz2)*f4
1094 >          
1095 >          dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*xhat) &
1096 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1097 >          dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*yhat) &
1098 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1099 >          dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*( ri3*(qxx_i*2.0_dp*cx_i*zhat) &
1100 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1101 >          
1102 >          duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*xhat) &
1103 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1104 >          duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*yhat) &
1105 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1106 >          duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*( ri3*(qyy_i*2.0_dp*cy_i*zhat) &
1107 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1108 >          
1109 >          duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*xhat) &
1110 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1111 >          duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*yhat) &
1112 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1113 >          duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( ri3*(qzz_i*2.0_dp*cz_i*zhat) &
1114 >               * (3.0d0*f1 + f3) )
1115 >
1116         endif
1117      endif
1118  
# Line 1409 | Line 1273 | contains
1273            
1274         endif
1275  
1276 < !!$    elseif (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1277 < !!$       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1278 < !!$          c1 = getCharge(atid1)
1279 < !!$          
1280 < !!$          mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1281 < !!$       endif
1282 < !!$      
1283 < !!$    elseif (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
1284 < !!$       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1285 < !!$          c1 = getCharge(atid1)
1286 < !!$          
1287 < !!$          mypot = mypot - (constERFC * rcuti * 0.5_dp + &
1288 < !!$               dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1      
1289 < !!$       endif
1276 >    elseif ( (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) .or. &
1277 >         (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) ) then
1278 >       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1279 >          c1 = getCharge(atid1)
1280 >          
1281 >          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1282 >             mypot = mypot - (f0c * rcuti * 0.5_dp + &
1283 >                  dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1    
1284 >            
1285 >          else            
1286 >             mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1287 >            
1288 >          endif
1289 >       endif
1290      endif
1291      
1292      return

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< Changed lines
> Changed lines