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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 2279 by chrisfen, Tue Aug 30 18:23:50 2005 UTC vs.
Revision 2418 by chrisfen, Tue Nov 8 13:31:36 2005 UTC

# Line 54 | Line 54 | module electrostatic_module
54  
55    PRIVATE
56  
57 +
58 + #define __FORTRAN90
59 + #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
60 + #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticSummationMethod.h"
61 + #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticScreeningMethod.h"
62 +
63 +
64    !! these prefactors convert the multipole interactions into kcal / mol
65    !! all were computed assuming distances are measured in angstroms
66    !! Charge-Charge, assuming charges are measured in electrons
# Line 68 | 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
79 +  !! electrostatics:
80 +  integer, save :: summationMethod = NONE
81 +  integer, save :: screeningMethod = UNDAMPED
82 +  logical, save :: summationMethodChecked = .false.
83 +  real(kind=DP), save :: defaultCutoff = 0.0_DP
84 +  real(kind=DP), save :: defaultCutoff2 = 0.0_DP
85 +  logical, save :: haveDefaultCutoff = .false.
86 +  real(kind=DP), save :: dampingAlpha = 0.0_DP
87 +  real(kind=DP), save :: alpha2 = 0.0_DP
88 +  logical, save :: haveDampingAlpha = .false.
89 +  real(kind=DP), save :: dielectric = 1.0_DP
90 +  logical, save :: haveDielectric = .false.
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
94 +  real(kind=dp), save :: rcuti3 = 0.0_DP
95 +  real(kind=dp), save :: rcuti4 = 0.0_DP
96 +  real(kind=dp), save :: alphaPi = 0.0_DP
97 +  real(kind=dp), save :: invRootPi = 0.0_DP
98 +  real(kind=dp), save :: rrf = 1.0_DP
99 +  real(kind=dp), save :: rt = 1.0_DP
100 +  real(kind=dp), save :: rrfsq = 1.0_DP
101 +  real(kind=dp), save :: preRF = 0.0_DP
102 +  real(kind=dp), save :: preRF2 = 0.0_DP
103 +  real(kind=dp), save :: f0 = 1.0_DP
104 +  real(kind=dp), save :: f1 = 1.0_DP
105 +  real(kind=dp), save :: f2 = 0.0_DP
106 +  real(kind=dp), save :: f0c = 1.0_DP
107 +  real(kind=dp), save :: f1c = 1.0_DP
108 +  real(kind=dp), save :: f2c = 0.0_DP
109 +
110 + #ifdef __IFC
111 + ! error function for ifc version > 7.
112 +  double precision, external :: derfc
113 + #endif
114 +  
115 +  public :: setElectrostaticSummationMethod
116 +  public :: setScreeningMethod
117 +  public :: setElectrostaticCutoffRadius
118 +  public :: setDampingAlpha
119 +  public :: setReactionFieldDielectric
120    public :: newElectrostaticType
121    public :: setCharge
122    public :: setDipoleMoment
# Line 76 | Line 125 | module electrostatic_module
125    public :: doElectrostaticPair
126    public :: getCharge
127    public :: getDipoleMoment
79  public :: pre22
128    public :: destroyElectrostaticTypes
129 +  public :: self_self
130 +  public :: rf_self_excludes
131  
132    type :: Electrostatic
133       integer :: c_ident
# Line 95 | Line 145 | contains
145    type(Electrostatic), dimension(:), allocatable :: ElectrostaticMap
146  
147   contains
148 +
149 +  subroutine setElectrostaticSummationMethod(the_ESM)
150 +    integer, intent(in) :: the_ESM    
151 +
152 +    if ((the_ESM .le. 0) .or. (the_ESM .gt. REACTION_FIELD)) then
153 +       call handleError("setElectrostaticSummationMethod", "Unsupported Summation Method")
154 +    endif
155 +
156 +    summationMethod = the_ESM
157 +
158 +  end subroutine setElectrostaticSummationMethod
159 +
160 +  subroutine setScreeningMethod(the_SM)
161 +    integer, intent(in) :: the_SM    
162 +    screeningMethod = the_SM
163 +  end subroutine setScreeningMethod
164 +
165 +  subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut, thisRsw)
166 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisRcut
167 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisRsw
168 +    defaultCutoff = thisRcut
169 +    rrf = defaultCutoff
170 +    rt = thisRsw
171 +    haveDefaultCutoff = .true.
172 +  end subroutine setElectrostaticCutoffRadius
173  
174 +  subroutine setDampingAlpha(thisAlpha)
175 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisAlpha
176 +    dampingAlpha = thisAlpha
177 +    alpha2 = dampingAlpha*dampingAlpha
178 +    haveDampingAlpha = .true.
179 +  end subroutine setDampingAlpha
180 +  
181 +  subroutine setReactionFieldDielectric(thisDielectric)
182 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisDielectric
183 +    dielectric = thisDielectric
184 +    haveDielectric = .true.
185 +  end subroutine setReactionFieldDielectric
186 +
187    subroutine newElectrostaticType(c_ident, is_Charge, is_Dipole, &
188         is_SplitDipole, is_Quadrupole, is_Tap, status)
189  
# Line 305 | Line 393 | contains
393  
394      dm = ElectrostaticMap(atid)%dipole_moment
395    end function getDipoleMoment
396 +
397 +  subroutine checkSummationMethod()
398 +
399 +    if (.not.haveDefaultCutoff) then
400 +       call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
401 +    endif
402 +
403 +    rcuti = 1.0d0 / defaultCutoff
404 +    rcuti2 = rcuti*rcuti
405 +    rcuti3 = rcuti2*rcuti
406 +    rcuti4 = rcuti2*rcuti2
407 +
408 +    if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
409 +       if (.not.haveDampingAlpha) then
410 +          call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
411 +       endif
412 +      
413 +       if (.not.haveDefaultCutoff) then
414 +          call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
415 +       endif
416 +
417 +       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff*defaultCutoff)
418 +       invRootPi = 0.56418958354775628695d0
419 +       alphaPi = 2.0d0*dampingAlpha*invRootPi
420 +       f0c = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
421 +       f1c = alphaPi*defaultCutoff*constEXP + f0c
422 +       f2c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP*rcuti2
423  
424 +    endif
425 +
426 +    if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
427 +       if (haveDielectric) then
428 +          defaultCutoff2 = defaultCutoff*defaultCutoff
429 +          preRF = (dielectric-1.0d0) / &
430 +               ((2.0d0*dielectric+1.0d0)*defaultCutoff2*defaultCutoff)
431 +          preRF2 = 2.0d0*preRF
432 +       else
433 +          call handleError("checkSummationMethod", "Dielectric not set")
434 +       endif
435 +      
436 +    endif
437 +
438 +    summationMethodChecked = .true.
439 +  end subroutine checkSummationMethod
440 +
441 +
442    subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
443 <       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot, corrMethod)
443 >       vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
444  
445      logical, intent(in) :: do_pot
446  
447      integer, intent(in) :: atom1, atom2
448      integer :: localError
316    integer, intent(in) :: corrMethod
449  
450      real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw
451      real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
452      real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
453 <    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair
453 >    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair    
454  
455      real( kind = dp ) :: pot
456      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
457      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: f
458 +    real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: felec
459      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: t
460  
461      real (kind = dp), dimension(3) :: ux_i, uy_i, uz_i
# Line 333 | Line 466 | contains
466      logical :: i_is_Charge, i_is_Dipole, i_is_SplitDipole, i_is_Quadrupole
467      logical :: j_is_Charge, j_is_Dipole, j_is_SplitDipole, j_is_Quadrupole
468      logical :: i_is_Tap, j_is_Tap
336    logical :: use_damped_wolf, use_undamped_wolf
469      integer :: me1, me2, id1, id2
470      real (kind=dp) :: q_i, q_j, mu_i, mu_j, d_i, d_j
471      real (kind=dp) :: qxx_i, qyy_i, qzz_i
# Line 341 | Line 473 | contains
473      real (kind=dp) :: cx_i, cy_i, cz_i
474      real (kind=dp) :: cx_j, cy_j, cz_j
475      real (kind=dp) :: cx2, cy2, cz2
476 <    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a1
476 >    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a0, a1
477      real (kind=dp) :: riji, ri, ri2, ri3, ri4
478 <    real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr    
478 >    real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr, vterm1, vterm2
479      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
480      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
481 <    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR, switcher, dswitcher
482 <
483 <    use_damped_wolf = .false.
484 <    use_undamped_wolf = .false.
353 <    if (corrMethod .eq. 1) then
354 <       use_undamped_wolf = .true.
355 <    elseif (corrMethod .eq. 2) then
356 <       use_damped_wolf = .true.
357 <    endif
481 >    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
482 >    real (kind=dp) :: varEXP
483 >    real (kind=dp) :: pot_term
484 >    real (kind=dp) :: preVal, rfVal
485  
486      if (.not.allocated(ElectrostaticMap)) then
487         call handleError("electrostatic", "no ElectrostaticMap was present before first call of do_electrostatic_pair!")
488         return
489      end if
490  
491 +    if (.not.summationMethodChecked) then
492 +       call checkSummationMethod()
493 +    endif
494 +
495   #ifdef IS_MPI
496      me1 = atid_Row(atom1)
497      me2 = atid_Col(atom2)
# Line 369 | Line 500 | contains
500      me2 = atid(atom2)
501   #endif
502  
503 + !!$    if (rij .ge. defaultCutoff) then
504 + !!$       write(*,*) 'warning: rij = ', rij, ' rcut = ', defaultCutoff, ' sw = ', sw
505 + !!$    endif
506 +
507      !! some variables we'll need independent of electrostatic type:
508  
509      riji = 1.0d0 / rij
510 <
510 >  
511      xhat = d(1) * riji
512      yhat = d(2) * riji
513      zhat = d(3) * riji
# Line 495 | Line 630 | contains
630         cz_j = uz_j(1)*xhat + uz_j(2)*yhat + uz_j(3)*zhat
631      endif
632    
498 !!$    switcher = 1.0d0
499 !!$    dswitcher = 0.0d0
500 !!$    ebalance = 0.0d0
501 !!$    ! weaken the dipole interaction at close range for TAP water
502 !!$    if (j_is_Tap .and. i_is_Tap) then
503 !!$      call calc_switch(rij, mu_i, switcher, dswitcher)
504 !!$    endif
505
633      epot = 0.0_dp
634      dudx = 0.0_dp
635      dudy = 0.0_dp
# Line 520 | Line 647 | contains
647  
648         if (j_is_Charge) then
649  
650 <          vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
651 <          vpair = vpair + vterm
652 <          epot = epot + sw*vterm
650 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
651 >             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
652 >                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
653 >                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
654 >                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0c
655 >             endif
656  
657 <          dudr  = - sw * vterm * riji
657 >             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji*f0 - rcuti*f0c)
658 >             vpair = vpair + vterm
659 >             epot = epot + sw*vterm
660 >            
661 >             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * riji * riji * f1
662 >            
663 >             dudx = dudx + dudr * xhat
664 >             dudy = dudy + dudr * yhat
665 >             dudz = dudz + dudr * zhat
666  
667 <          dudx = dudx + dudr * xhat
668 <          dudy = dudy + dudr * yhat
669 <          dudz = dudz + dudr * zhat
667 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
668 >             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
669 >                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
670 >                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
671 >                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
672 >             endif
673  
674 <       endif
674 >             vterm = pre11 * q_i * q_j * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
675 >                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
676 >            
677 >             vpair = vpair + vterm
678 >             epot = epot + sw*vterm
679 >            
680 >             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
681 >                          
682 >             dudx = dudx + dudr * xhat
683 >             dudy = dudy + dudr * yhat
684 >             dudz = dudz + dudr * zhat
685  
686 <       if (j_is_Dipole) then
686 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
687 >             preVal = pre11 * q_i * q_j
688 >             rfVal = preRF*rij*rij
689 >             vterm = preVal * ( riji + rfVal )
690 >            
691 >             vpair = vpair + vterm
692 >             epot = epot + sw*vterm
693 >            
694 >             dudr  = sw * preVal * ( 2.0d0*rfVal - riji )*riji
695 >            
696 >             dudx = dudx + dudr * xhat
697 >             dudy = dudy + dudr * yhat
698 >             dudz = dudz + dudr * zhat
699  
537          if (j_is_SplitDipole) then
538             BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_j * d_j)
539             ri = 1.0_dp / BigR
540             scale = rij * ri
700            else
701 <             ri = riji
702 <             scale = 1.0_dp
701 >             vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
702 >             vpair = vpair + vterm
703 >             epot = epot + sw*vterm
704 >            
705 >             dudr  = - sw * vterm * riji
706 >            
707 >             dudx = dudx + dudr * xhat
708 >             dudy = dudy + dudr * yhat
709 >             dudz = dudz + dudr * zhat
710 >
711            endif
712  
713 <          ri2 = ri * ri
547 <          ri3 = ri2 * ri
548 <          sc2 = scale * scale
713 >       endif
714  
715 +       if (j_is_Dipole) then
716 +
717            pref = pre12 * q_i * mu_j
551          vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
552          vpair = vpair + vterm
553          epot = epot + sw * vterm
718  
719 <          !! this has a + sign in the () because the rij vector is
720 <          !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
721 <          !! as the point dipole, which is atom j in this case.
722 <
723 <          dudx = dudx - pref * sw * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
724 <          dudy = dudy - pref * sw * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
725 <          dudz = dudz - pref * sw * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
726 <
727 <          duduz_j(1) = duduz_j(1) - pref * sw * ri2 * xhat * scale
728 <          duduz_j(2) = duduz_j(2) - pref * sw * ri2 * yhat * scale
729 <          duduz_j(3) = duduz_j(3) - pref * sw * ri2 * zhat * scale
719 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
720 > !!$             ri2 = riji * riji
721 > !!$             ri3 = ri2 * riji
722 > !!$
723 > !!$             pref = pre12 * q_i * mu_j
724 > !!$             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
725 > !!$             vpair = vpair + vterm
726 > !!$             epot = epot + sw*vterm
727 > !!$            
728 > !!$             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
729 > !!$             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
730 > !!$             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
731 > !!$            
732 > !!$             dudx = dudx - sw*pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
733 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
734 > !!$             dudy = dudy - sw*pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
735 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
736 > !!$             dudz = dudz - sw*pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
737 > !!$                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
738 > !!$            
739 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
740 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
741 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
742 > !!$
743 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
744  
745 +          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
746 +             ri2 = riji * riji
747 +             ri3 = ri2 * riji
748 +    
749 +             pref = pre12 * q_i * mu_j
750 +             vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
751 +             vpair = vpair + vterm
752 +             epot = epot + sw*vterm
753 +            
754 +             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
755 +             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
756 +             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
757 +            
758 +             dudx = dudx - sw*pref*( ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) - &
759 +                                     preRF2*uz_j(1) )
760 +             dudy = dudy - sw*pref*( ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) - &
761 +                                     preRF2*uz_j(2) )
762 +             dudz = dudz - sw*pref*( ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) - &
763 +                                     preRF2*uz_j(3) )        
764 +             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
765 +             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
766 +             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
767 +
768 +          else
769 +             if (j_is_SplitDipole) then
770 +                BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_j * d_j)
771 +                ri = 1.0_dp / BigR
772 +                scale = rij * ri
773 +             else
774 +                ri = riji
775 +                scale = 1.0_dp
776 +             endif
777 +            
778 +             ri2 = ri * ri
779 +             ri3 = ri2 * ri
780 +             sc2 = scale * scale
781 +
782 +             pref = pre12 * q_i * mu_j
783 +             vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
784 +             vpair = vpair + vterm
785 +             epot = epot + sw*vterm
786 +            
787 +             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
788 +             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
789 +             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
790 +            
791 +             dudx = dudx - sw*pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
792 +             dudy = dudy - sw*pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
793 +             dudz = dudz - sw*pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
794 +            
795 +             duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw*pref * ri2 * xhat * scale
796 +             duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw*pref * ri2 * yhat * scale
797 +             duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw*pref * ri2 * zhat * scale
798 +
799 +          endif
800         endif
801  
802         if (j_is_Quadrupole) then
# Line 574 | Line 807 | contains
807            cy2 = cy_j * cy_j
808            cz2 = cz_j * cz_j
809  
810 <
811 <          pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
812 <          vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
813 <               qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
814 <               qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
815 <          vpair = vpair + vterm
816 <          epot = epot + sw * vterm
817 <
818 <          dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + pref * sw * ri4 * ( &
819 <               qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
820 <               qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
821 <               qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1) - 2.0_dp*xhat) )
822 <          dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + pref * sw * ri4 * ( &
823 <               qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
824 <               qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
825 <               qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2) - 2.0_dp*yhat) )
826 <          dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + pref * sw * ri4 * ( &
827 <               qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
828 <               qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
829 <               qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3) - 2.0_dp*zhat) )
830 <
831 <          dudux_j(1) = dudux_j(1) + pref * sw * ri3 * (qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
832 <          dudux_j(2) = dudux_j(2) + pref * sw * ri3 * (qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
833 <          dudux_j(3) = dudux_j(3) + pref * sw * ri3 * (qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
834 <
835 <          duduy_j(1) = duduy_j(1) + pref * sw * ri3 * (qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
836 <          duduy_j(2) = duduy_j(2) + pref * sw * ri3 * (qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
837 <          duduy_j(3) = duduy_j(3) + pref * sw * ri3 * (qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
838 <
839 <          duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref * sw * ri3 * (qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
840 <          duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref * sw * ri3 * (qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
841 <          duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref * sw * ri3 * (qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
810 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
811 > !!$             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
812 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
813 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
814 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
815 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
816 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
817 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
818 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
819 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
820 > !!$            
821 > !!$             dudx = dudx - (5.0_dp * &
822 > !!$                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
823 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
824 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
825 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
826 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
827 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
828 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
829 > !!$             dudy = dudy - (5.0_dp * &
830 > !!$                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
831 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
832 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
833 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
834 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
835 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
836 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
837 > !!$             dudz = dudz - (5.0_dp * &
838 > !!$                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
839 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
840 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
841 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
842 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
843 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
844 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
845 > !!$            
846 > !!$             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
847 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
848 > !!$             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
849 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
850 > !!$             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
851 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
852 > !!$            
853 > !!$             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
854 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
855 > !!$             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
856 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
857 > !!$             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
858 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
859 > !!$            
860 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
861 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
862 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
863 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
864 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
865 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
866 > !!$        
867 > !!$          else
868 >             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
869 >             vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
870 >                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
871 >                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
872 >             vpair = vpair + vterm
873 >             epot = epot + sw*vterm
874 >            
875 >             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref * ri4 * ( &
876 >                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
877 >                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1) - 2.0_dp*xhat) + &
878 >                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1) - 2.0_dp*xhat) )
879 >             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref * ri4 * ( &
880 >                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
881 >                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2) - 2.0_dp*yhat) + &
882 >                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2) - 2.0_dp*yhat) )
883 >             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref * ri4 * ( &
884 >                  qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
885 >                  qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3) - 2.0_dp*zhat) + &
886 >                  qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3) - 2.0_dp*zhat) )
887 >            
888 >             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
889 >             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
890 >             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
891 >            
892 >             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
893 >             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
894 >             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
895 >            
896 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
897 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
898 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
899 >          
900 > !!$          endif
901         endif
610
902      endif
903  
904      if (i_is_Dipole) then
905  
906         if (j_is_Charge) then
907 +          
908 +          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
909 +             ri2 = riji * riji
910 +             ri3 = ri2 * riji
911 +            
912 +             pref = pre12 * q_j * mu_i
913 +             pot_term = ri2 - rcuti2
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) )
919 +             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) )
920 +             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) )
921 +            
922 +             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
923 +             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
924 +             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
925  
926 <          if (i_is_SplitDipole) then
927 <             BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i)
928 <             ri = 1.0_dp / BigR
620 <             scale = rij * ri
621 <          else
622 <             ri = riji
623 <             scale = 1.0_dp
624 <          endif
926 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
927 >             ri2 = riji * riji
928 >             ri3 = ri2 * riji
929  
930 <          ri2 = ri * ri
931 <          ri3 = ri2 * ri
932 <          sc2 = scale * scale
930 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
931 >             pot_term = ri2 - rcuti2 + 2.0d0*rcuti3*( rij - defaultCutoff )
932 >             vterm = pref * ct_i * pot_term
933 >             vpair = vpair + vterm
934 >             epot = epot + sw*vterm
935 >            
936 >             dudx = dudx + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) )
937 >             dudy = dudy + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) )
938 >             dudz = dudz + sw*pref * ( (ri3-rcuti3)*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) )
939 >            
940 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * pot_term
941 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * pot_term
942 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * pot_term
943  
944 <          pref = pre12 * q_j * mu_i
945 <          vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
946 <          vpair = vpair + vterm
633 <          epot = epot + sw * vterm
944 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
945 >             ri2 = riji * riji
946 >             ri3 = ri2 * riji
947  
948 <          dudx = dudx + pref * sw * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
949 <          dudy = dudy + pref * sw * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
950 <          dudz = dudz + pref * sw * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
948 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
949 >             vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
950 >             vpair = vpair + vterm
951 >             epot = epot + sw*vterm
952 >            
953 >             dudx = dudx + sw*pref * ( ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) - &
954 >                  preRF2*uz_i(1) )
955 >             dudy = dudy + sw*pref * ( ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) - &
956 >                  preRF2*uz_i(2) )
957 >             dudz = dudz + sw*pref * ( ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) - &
958 >                  preRF2*uz_i(3) )
959 >            
960 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
961 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
962 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
963  
639          duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * sw * ri2 * xhat * scale
640          duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * sw * ri2 * yhat * scale
641          duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * sw * ri2 * zhat * scale
642       endif
643
644       if (j_is_Dipole) then
645
646          if (i_is_SplitDipole) then
647             if (j_is_SplitDipole) then
648                BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i + 0.25_dp * d_j * d_j)
649             else
650                BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i)
651             endif
652             ri = 1.0_dp / BigR
653             scale = rij * ri                
964            else
965 <             if (j_is_SplitDipole) then
966 <                BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_j * d_j)
965 >             if (i_is_SplitDipole) then
966 >                BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i)
967                  ri = 1.0_dp / BigR
968 <                scale = rij * ri                            
969 <             else                
968 >                scale = rij * ri
969 >             else
970                  ri = riji
971                  scale = 1.0_dp
972               endif
973 <          endif
973 >            
974 >             ri2 = ri * ri
975 >             ri3 = ri2 * ri
976 >             sc2 = scale * scale
977  
978 +             pref = pre12 * q_j * mu_i
979 +             vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
980 +             vpair = vpair + vterm
981 +             epot = epot + sw*vterm
982 +            
983 +             dudx = dudx + sw*pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
984 +             dudy = dudy + sw*pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
985 +             dudz = dudz + sw*pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
986 +            
987 +             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref * ri2 * xhat * scale
988 +             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref * ri2 * yhat * scale
989 +             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref * ri2 * zhat * scale
990 +          endif
991 +       endif
992 +      
993 +       if (j_is_Dipole) then
994            ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
995 <
996 <          ri2 = ri * ri
997 <          ri3 = ri2 * ri
995 >          
996 >          ri2 = riji * riji
997 >          ri3 = ri2 * riji
998            ri4 = ri2 * ri2
999 <          sc2 = scale * scale
671 <
999 >          
1000            pref = pre22 * mu_i * mu_j
673          vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
674          vpair = vpair + vterm
675          epot = epot + sw * vterm
1001  
1002 <          a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1002 > !!$          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
1003 > !!$             a0 = ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j
1004 > !!$             pot_term = ri3 - rcuti3
1005 > !!$            
1006 > !!$             vterm = pref*pot_term*a0
1007 > !!$             vpair = vpair + vterm
1008 > !!$             epot = epot + sw*vterm
1009 > !!$            
1010 > !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1011 > !!$            
1012 > !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1013 > !!$                  * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1014 > !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1015 > !!$                  * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1016 > !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1017 > !!$                  * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1018 > !!$            
1019 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( pot_term &
1020 > !!$                  * (uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) )
1021 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( pot_term &
1022 > !!$                  * (uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) )
1023 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( pot_term &
1024 > !!$                  * (uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) )
1025 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*( pot_term &
1026 > !!$                  * (uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) )
1027 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*( pot_term &
1028 > !!$                  * (uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) )
1029 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*( pot_term &
1030 > !!$                  * (uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) )
1031 > !!$
1032 > !!$          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
1033 > !!$             a0 = ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j
1034 > !!$             pot_term = ri3 - rcuti3 + 3.0d0*rcuti4*( rij - defaultCutoff )
1035 > !!$            
1036 > !!$             vterm = pref*pot_term*a0
1037 > !!$             vpair = vpair + vterm
1038 > !!$             epot = epot + sw*vterm
1039 > !!$            
1040 > !!$             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1041 > !!$            
1042 > !!$             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1043 > !!$                             * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1044 > !!$             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1045 > !!$                             * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1046 > !!$             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*( ri4 - rcuti4 ) &
1047 > !!$                             * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1048 > !!$            
1049 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*( pot_term &
1050 > !!$                  * (uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) )
1051 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*( pot_term &
1052 > !!$                  * (uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) )
1053 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*( pot_term &
1054 > !!$                  * (uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) )
1055 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*( pot_term &
1056 > !!$                  * (uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) )
1057 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*( pot_term &
1058 > !!$                  * (uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) )
1059 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*( pot_term &
1060 > !!$                  * (uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) )
1061 > !!$            
1062 > !!$          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1063 >          if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1064 >             vterm = pref*( ri3*(ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j) - &
1065 >                  preRF2*ct_ij )
1066 >             vpair = vpair + vterm
1067 >             epot = epot + sw*vterm
1068 >            
1069 >             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j - ct_ij
1070 >            
1071 >             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1072 >                             * (a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1073 >             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1074 >                             * (a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1075 >             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4 &
1076 >                             * (a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1077 >            
1078 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
1079 >                  - preRF2*uz_j(1))
1080 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
1081 >                  - preRF2*uz_j(2))
1082 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
1083 >                  - preRF2*uz_j(3))
1084 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
1085 >                  - preRF2*uz_i(1))
1086 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
1087 >                  - preRF2*uz_i(2))
1088 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1089 >                  - preRF2*uz_i(3))
1090  
1091 <          dudx = dudx + pref*sw*3.0d0*ri4*scale &
1092 <                         *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1093 <          dudy = dudy + pref*sw*3.0d0*ri4*scale &
1094 <                         *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1095 <          dudz = dudz + pref*sw*3.0d0*ri4*scale &
1096 <                         *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1091 >          else
1092 >             if (i_is_SplitDipole) then
1093 >                if (j_is_SplitDipole) then
1094 >                   BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i + 0.25_dp * d_j * d_j)
1095 >                else
1096 >                   BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_i * d_i)
1097 >                endif
1098 >                ri = 1.0_dp / BigR
1099 >                scale = rij * ri                
1100 >             else
1101 >                if (j_is_SplitDipole) then
1102 >                   BigR = sqrt(r2 + 0.25_dp * d_j * d_j)
1103 >                   ri = 1.0_dp / BigR
1104 >                   scale = rij * ri                            
1105 >                else                
1106 >                   ri = riji
1107 >                   scale = 1.0_dp
1108 >                endif
1109 >             endif
1110 >            
1111 >             sc2 = scale * scale
1112  
1113 <          duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref*sw*ri3 &
1114 <                                     *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1115 <          duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref*sw*ri3 &
1116 <                                     *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1117 <          duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref*sw*ri3 &
1118 <                                     *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1119 <
1120 <          duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref*sw*ri3 &
1121 <                                     *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1122 <          duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref*sw*ri3 &
1123 <                                     *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1124 <          duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref*sw*ri3 &
1125 <                                     *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1113 >             vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1114 >             vpair = vpair + vterm
1115 >             epot = epot + sw*vterm
1116 >            
1117 >             a1 = 5.0d0 * ct_i * ct_j * sc2 - ct_ij
1118 >            
1119 >             dudx = dudx + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1120 >                             *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1121 >             dudy = dudy + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1122 >                             *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1123 >             dudz = dudz + sw*pref*3.0d0*ri4*scale &
1124 >                             *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
1125 >            
1126 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3 &
1127 >                                         *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1128 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3 &
1129 >                                         *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1130 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3 &
1131 >                                         *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
1132 >            
1133 >             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*ri3 &
1134 >                                         *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1135 >             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*ri3 &
1136 >                                         *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1137 >             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*ri3 &
1138 >                                         *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
1139 >          endif
1140         endif
700
1141      endif
1142  
1143      if (i_is_Quadrupole) then
# Line 710 | Line 1150 | contains
1150            cy2 = cy_i * cy_i
1151            cz2 = cz_i * cz_i
1152  
1153 <          pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1154 <          vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1155 <               qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1156 <               qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1157 <          vpair = vpair + vterm
1158 <          epot = epot + sw * vterm
1159 <
1160 <          dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + pref * sw * ri4 * ( &
1161 <               qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1162 <               qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1163 <               qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1) - 2.0_dp*xhat) )
1164 <          dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + pref * sw * ri4 * ( &
1165 <               qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1166 <               qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1167 <               qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2) - 2.0_dp*yhat) )
1168 <          dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + pref * sw * ri4 * ( &
1169 <               qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1170 <               qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1171 <               qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3) - 2.0_dp*zhat) )
1172 <
1173 <          dudux_i(1) = dudux_i(1) + pref * sw * ri3 * (qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1174 <          dudux_i(2) = dudux_i(2) + pref * sw * ri3 * (qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1175 <          dudux_i(3) = dudux_i(3) + pref * sw * ri3 * (qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1176 <
1177 <          duduy_i(1) = duduy_i(1) + pref * sw * ri3 * (qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1178 <          duduy_i(2) = duduy_i(2) + pref * sw * ri3 * (qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1179 <          duduy_i(3) = duduy_i(3) + pref * sw * ri3 * (qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1180 <
1181 <          duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * sw * ri3 * (qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1182 <          duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * sw * ri3 * (qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1183 <          duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * sw * ri3 * (qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1153 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1154 > !!$             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1155 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1156 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1157 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1158 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1159 > !!$                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1160 > !!$                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1161 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
1162 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
1163 > !!$            
1164 > !!$             dudx = dudx - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*xhat-vterm2*rcuti2*d(1))) +&
1165 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1166 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1167 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1168 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1169 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1170 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1171 > !!$             dudy = dudy - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*yhat-vterm2*rcuti2*d(2))) +&
1172 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1173 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1174 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1175 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1176 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1177 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1178 > !!$             dudz = dudz - sw*(5.0_dp*(vterm1*riji*zhat-vterm2*rcuti2*d(3))) +&
1179 > !!$                  sw*pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1180 > !!$                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1181 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1182 > !!$                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1183 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1184 > !!$                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1185 > !!$            
1186 > !!$             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) -&
1187 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1188 > !!$             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) -&
1189 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1190 > !!$             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) -&
1191 > !!$                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1192 > !!$            
1193 > !!$             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) -&
1194 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1195 > !!$             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) -&
1196 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1197 > !!$             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) -&
1198 > !!$                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1199 > !!$            
1200 > !!$             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) -&
1201 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1202 > !!$             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) -&
1203 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1204 > !!$             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) -&
1205 > !!$                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1206 > !!$
1207 > !!$          else
1208 >             pref = pre14 * q_j / 3.0_dp
1209 >             vterm = pref * ri3 * (qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1210 >                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1211 >                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
1212 >             vpair = vpair + vterm
1213 >             epot = epot + sw*vterm
1214 >            
1215 >             dudx = dudx - 5.0_dp*sw*vterm*riji*xhat + sw*pref*ri4 * ( &
1216 >                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1217 >                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1) - 2.0_dp*xhat) + &
1218 >                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1) - 2.0_dp*xhat) )
1219 >             dudy = dudy - 5.0_dp*sw*vterm*riji*yhat + sw*pref*ri4 * ( &
1220 >                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1221 >                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2) - 2.0_dp*yhat) + &
1222 >                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2) - 2.0_dp*yhat) )
1223 >             dudz = dudz - 5.0_dp*sw*vterm*riji*zhat + sw*pref*ri4 * ( &
1224 >                  qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1225 >                  qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3) - 2.0_dp*zhat) + &
1226 >                  qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3) - 2.0_dp*zhat) )
1227 >            
1228 >             dudux_i(1) = dudux_i(1) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1229 >             dudux_i(2) = dudux_i(2) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1230 >             dudux_i(3) = dudux_i(3) + sw*pref*ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
1231 >            
1232 >             duduy_i(1) = duduy_i(1) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1233 >             duduy_i(2) = duduy_i(2) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1234 >             duduy_i(3) = duduy_i(3) + sw*pref*ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
1235 >            
1236 >             duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1237 >             duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1238 >             duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw*pref*ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1239 > !!$          endif
1240         endif
1241      endif
1242  
1243  
1244      if (do_pot) then
1245   #ifdef IS_MPI
1246 <       pot_row(atom1) = pot_row(atom1) + 0.5d0*epot
1247 <       pot_col(atom2) = pot_col(atom2) + 0.5d0*epot
1246 >       pot_row(ELECTROSTATIC_POT,atom1) = pot_row(ELECTROSTATIC_POT,atom1) + 0.5d0*epot
1247 >       pot_col(ELECTROSTATIC_POT,atom2) = pot_col(ELECTROSTATIC_POT,atom2) + 0.5d0*epot
1248   #else
1249         pot = pot + epot
1250   #endif
# Line 853 | Line 1349 | contains
1349      return
1350    end subroutine doElectrostaticPair
1351  
1352 <  !! calculates the switching functions and their derivatives for a given
857 <  subroutine calc_switch(r, mu, scale, dscale)
1352 >  subroutine destroyElectrostaticTypes()
1353  
1354 <    real (kind=dp), intent(in) :: r, mu
860 <    real (kind=dp), intent(inout) :: scale, dscale
861 <    real (kind=dp) :: rl, ru, mulow, minRatio, temp, scaleVal
1354 >    if(allocated(ElectrostaticMap)) deallocate(ElectrostaticMap)
1355  
1356 <    ! distances must be in angstroms
1357 <    rl = 2.75d0
1358 <    ru = 3.75d0
1359 <    mulow = 0.0d0 !3.3856d0 ! 1.84 * 1.84
1360 <    minRatio = mulow / (mu*mu)
1361 <    scaleVal = 1.0d0 - minRatio
1356 >  end subroutine destroyElectrostaticTypes
1357 >
1358 >  subroutine self_self(atom1, eFrame, mypot, t, do_pot)
1359 >    logical, intent(in) :: do_pot
1360 >    integer, intent(in) :: atom1
1361 >    integer :: atid1
1362 >    real(kind=dp), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1363 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: t
1364 >    real(kind=dp) :: mu1, c1
1365 >    real(kind=dp) :: preVal, epot, mypot
1366 >    real(kind=dp) :: eix, eiy, eiz
1367 >
1368 >    ! this is a local only array, so we use the local atom type id's:
1369 >    atid1 = atid(atom1)
1370 >
1371 >    if (.not.summationMethodChecked) then
1372 >       call checkSummationMethod()
1373 >    endif
1374      
1375 <    if (r.lt.rl) then
1376 <       scale = minRatio
1377 <       dscale = 0.0d0
1378 <    elseif (r.gt.ru) then
1379 <       scale = 1.0d0
1380 <       dscale = 0.0d0
1381 <    else
1382 <       scale = 1.0d0 - scaleVal*((ru + 2.0d0*r - 3.0d0*rl) * (ru-r)**2) &
1383 <                        / ((ru - rl)**3)
1384 <       dscale = -scaleVal * 6.0d0 * (r-ru)*(r-rl)/((ru - rl)**3)    
1375 >    if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
1376 >       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Dipole) then
1377 >          mu1 = getDipoleMoment(atid1)
1378 >          
1379 >          preVal = pre22 * preRF2 * mu1*mu1
1380 >          mypot = mypot - 0.5d0*preVal
1381 >          
1382 >          ! The self-correction term adds into the reaction field vector
1383 >          
1384 >          eix = preVal * eFrame(3,atom1)
1385 >          eiy = preVal * eFrame(6,atom1)
1386 >          eiz = preVal * eFrame(9,atom1)
1387 >          
1388 >          ! once again, this is self-self, so only the local arrays are needed
1389 >          ! even for MPI jobs:
1390 >          
1391 >          t(1,atom1)=t(1,atom1) - eFrame(6,atom1)*eiz + &
1392 >               eFrame(9,atom1)*eiy
1393 >          t(2,atom1)=t(2,atom1) - eFrame(9,atom1)*eix + &
1394 >               eFrame(3,atom1)*eiz
1395 >          t(3,atom1)=t(3,atom1) - eFrame(3,atom1)*eiy + &
1396 >               eFrame(6,atom1)*eix
1397 >          
1398 >       endif
1399 >
1400 >    elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
1401 >       if (ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge) then
1402 >          c1 = getCharge(atid1)
1403 >          
1404 >          if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
1405 >             mypot = mypot - (f0c * rcuti * 0.5_dp + &
1406 >                  dampingAlpha*invRootPi) * c1 * c1    
1407 >            
1408 >          else            
1409 >             mypot = mypot - (rcuti * 0.5_dp * c1 * c1)
1410 >            
1411 >          endif
1412 >       endif
1413      endif
1414 <        
1414 >    
1415      return
1416 <  end subroutine calc_switch
1416 >  end subroutine self_self
1417  
1418 <  subroutine destroyElectrostaticTypes()
1418 >  subroutine rf_self_excludes(atom1, atom2, sw, eFrame, d, rij, vpair, myPot, &
1419 >       f, t, do_pot)
1420 >    logical, intent(in) :: do_pot
1421 >    integer, intent(in) :: atom1
1422 >    integer, intent(in) :: atom2
1423 >    logical :: i_is_Charge, j_is_Charge
1424 >    logical :: i_is_Dipole, j_is_Dipole
1425 >    integer :: atid1
1426 >    integer :: atid2
1427 >    real(kind=dp), intent(in) :: rij
1428 >    real(kind=dp), intent(in) :: sw
1429 >    real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
1430 >    real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
1431 >    real(kind=dp), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1432 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: f
1433 >    real(kind=dp), dimension(3,nLocal) :: t
1434 >    real (kind = dp), dimension(3) :: duduz_i
1435 >    real (kind = dp), dimension(3) :: duduz_j
1436 >    real (kind = dp), dimension(3) :: uz_i
1437 >    real (kind = dp), dimension(3) :: uz_j
1438 >    real(kind=dp) :: q_i, q_j, mu_i, mu_j
1439 >    real(kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
1440 >    real(kind=dp) :: ct_i, ct_j
1441 >    real(kind=dp) :: ri2, ri3, riji, vterm
1442 >    real(kind=dp) :: pref, preVal, rfVal, myPot
1443 >    real(kind=dp) :: dudx, dudy, dudz, dudr
1444  
1445 <    if(allocated(ElectrostaticMap)) deallocate(ElectrostaticMap)
1445 >    if (.not.summationMethodChecked) then
1446 >       call checkSummationMethod()
1447 >    endif
1448  
1449 <  end subroutine destroyElectrostaticTypes
1449 >    dudx = 0.0d0
1450 >    dudy = 0.0d0
1451 >    dudz = 0.0d0
1452  
1453 +    riji = 1.0d0/rij
1454 +
1455 +    xhat = d(1) * riji
1456 +    yhat = d(2) * riji
1457 +    zhat = d(3) * riji
1458 +
1459 +    ! this is a local only array, so we use the local atom type id's:
1460 +    atid1 = atid(atom1)
1461 +    atid2 = atid(atom2)
1462 +    i_is_Charge = ElectrostaticMap(atid1)%is_Charge
1463 +    j_is_Charge = ElectrostaticMap(atid2)%is_Charge
1464 +    i_is_Dipole = ElectrostaticMap(atid1)%is_Dipole
1465 +    j_is_Dipole = ElectrostaticMap(atid2)%is_Dipole
1466 +
1467 +    if (i_is_Charge.and.j_is_Charge) then
1468 +       q_i = ElectrostaticMap(atid1)%charge
1469 +       q_j = ElectrostaticMap(atid2)%charge
1470 +      
1471 +       preVal = pre11 * q_i * q_j
1472 +       rfVal = preRF*rij*rij
1473 +       vterm = preVal * rfVal
1474 +      
1475 +       myPot = myPot + sw*vterm
1476 +      
1477 +       dudr  = sw*preVal * 2.0d0*rfVal*riji
1478 +      
1479 +       dudx = dudx + dudr * xhat
1480 +       dudy = dudy + dudr * yhat
1481 +       dudz = dudz + dudr * zhat
1482 +      
1483 +    elseif (i_is_Charge.and.j_is_Dipole) then
1484 +       q_i = ElectrostaticMap(atid1)%charge
1485 +       mu_j = ElectrostaticMap(atid2)%dipole_moment
1486 +       uz_j(1) = eFrame(3,atom2)
1487 +       uz_j(2) = eFrame(6,atom2)
1488 +       uz_j(3) = eFrame(9,atom2)
1489 +       ct_j = uz_j(1)*xhat + uz_j(2)*yhat + uz_j(3)*zhat
1490 +      
1491 +       ri2 = riji * riji
1492 +       ri3 = ri2 * riji
1493 +      
1494 +       pref = pre12 * q_i * mu_j
1495 +       vterm = - pref * ct_j * ( ri2 - preRF2*rij )
1496 +       myPot = myPot + sw*vterm
1497 +      
1498 +       dudx = dudx - sw*pref*( ri3*(uz_j(1)-3.0d0*ct_j*xhat) &
1499 +            - preRF2*uz_j(1) )
1500 +       dudy = dudy - sw*pref*( ri3*(uz_j(2)-3.0d0*ct_j*yhat) &
1501 +            - preRF2*uz_j(2) )
1502 +       dudz = dudz - sw*pref*( ri3*(uz_j(3)-3.0d0*ct_j*zhat) &
1503 +            - preRF2*uz_j(3) )
1504 +      
1505 +       duduz_j(1) = duduz_j(1) - sw * pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1506 +       duduz_j(2) = duduz_j(2) - sw * pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1507 +       duduz_j(3) = duduz_j(3) - sw * pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1508 +      
1509 +    elseif (i_is_Dipole.and.j_is_Charge) then
1510 +       mu_i = ElectrostaticMap(atid1)%dipole_moment
1511 +       q_j = ElectrostaticMap(atid2)%charge
1512 +       uz_i(1) = eFrame(3,atom1)
1513 +       uz_i(2) = eFrame(6,atom1)
1514 +       uz_i(3) = eFrame(9,atom1)
1515 +       ct_i = uz_i(1)*xhat + uz_i(2)*yhat + uz_i(3)*zhat
1516 +      
1517 +       ri2 = riji * riji
1518 +       ri3 = ri2 * riji
1519 +      
1520 +       pref = pre12 * q_j * mu_i
1521 +       vterm = pref * ct_i * ( ri2 - preRF2*rij )
1522 +       myPot = myPot + sw*vterm
1523 +      
1524 +       dudx = dudx + sw*pref*( ri3*(uz_i(1)-3.0d0*ct_i*xhat) &
1525 +            - preRF2*uz_i(1) )
1526 +       dudy = dudy + sw*pref*( ri3*(uz_i(2)-3.0d0*ct_i*yhat) &
1527 +            - preRF2*uz_i(2) )
1528 +       dudz = dudz + sw*pref*( ri3*(uz_i(3)-3.0d0*ct_i*zhat) &
1529 +            - preRF2*uz_i(3) )
1530 +      
1531 +       duduz_i(1) = duduz_i(1) + sw * pref * xhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1532 +       duduz_i(2) = duduz_i(2) + sw * pref * yhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1533 +       duduz_i(3) = duduz_i(3) + sw * pref * zhat * ( ri2 - preRF2*rij )
1534 +      
1535 +    endif
1536 +      
1537 +
1538 +    ! accumulate the forces and torques resulting from the self term
1539 +    f(1,atom1) = f(1,atom1) + dudx
1540 +    f(2,atom1) = f(2,atom1) + dudy
1541 +    f(3,atom1) = f(3,atom1) + dudz
1542 +    
1543 +    f(1,atom2) = f(1,atom2) - dudx
1544 +    f(2,atom2) = f(2,atom2) - dudy
1545 +    f(3,atom2) = f(3,atom2) - dudz
1546 +    
1547 +    if (i_is_Dipole) then
1548 +       t(1,atom1)=t(1,atom1) - uz_i(2)*duduz_i(3) + uz_i(3)*duduz_i(2)
1549 +       t(2,atom1)=t(2,atom1) - uz_i(3)*duduz_i(1) + uz_i(1)*duduz_i(3)
1550 +       t(3,atom1)=t(3,atom1) - uz_i(1)*duduz_i(2) + uz_i(2)*duduz_i(1)
1551 +    elseif (j_is_Dipole) then
1552 +       t(1,atom2)=t(1,atom2) - uz_j(2)*duduz_j(3) + uz_j(3)*duduz_j(2)
1553 +       t(2,atom2)=t(2,atom2) - uz_j(3)*duduz_j(1) + uz_j(1)*duduz_j(3)
1554 +       t(3,atom2)=t(3,atom2) - uz_j(1)*duduz_j(2) + uz_j(2)*duduz_j(1)
1555 +    endif
1556 +
1557 +    return
1558 +  end subroutine rf_self_excludes
1559 +
1560   end module electrostatic_module

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