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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 2310 by chrisfen, Mon Sep 19 23:21:46 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 71 | Line 75 | module electrostatic_module
75    !! This unit is also known affectionately as an esu centi-barn.
76    real(kind=dp), parameter :: pre14 = 69.13373_dp
77  
78 <  !! variables to handle different summation methods for long-range electrostatics:
78 >  !! variables to handle different summation methods for long-range
79 >  !! electrostatics:
80    integer, save :: summationMethod = NONE
81 +  integer, save :: screeningMethod = UNDAMPED
82    logical, save :: summationMethodChecked = .false.
83    real(kind=DP), save :: defaultCutoff = 0.0_DP
84 +  real(kind=DP), save :: defaultCutoff2 = 0.0_DP
85    logical, save :: haveDefaultCutoff = .false.
86    real(kind=DP), save :: dampingAlpha = 0.0_DP
87 +  real(kind=DP), save :: alpha2 = 0.0_DP
88    logical, save :: haveDampingAlpha = .false.
89 <  real(kind=DP), save :: dielectric = 0.0_DP
89 >  real(kind=DP), save :: dielectric = 1.0_DP
90    logical, save :: haveDielectric = .false.
83 –  real(kind=DP), save :: constERFC = 0.0_DP
91    real(kind=DP), save :: constEXP = 0.0_DP
92 <  logical, save :: haveDWAconstants = .false.
93 <  real(kind=dp), save :: rcuti = 0.0_dp
94 <  real(kind=dp), save :: rcuti2 = 0.0_dp
95 <  real(kind=dp), save :: rcuti3 = 0.0_dp
96 <  real(kind=dp), save :: rcuti4 = 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 <
110 > #ifdef __IFC
111 > ! error function for ifc version > 7.
112 >  double precision, external :: derfc
113 > #endif
114 >  
115    public :: setElectrostaticSummationMethod
116 +  public :: setScreeningMethod
117    public :: setElectrostaticCutoffRadius
118 <  public :: setDampedWolfAlpha
118 >  public :: setDampingAlpha
119    public :: setReactionFieldDielectric
120    public :: newElectrostaticType
121    public :: setCharge
# Line 101 | Line 125 | module electrostatic_module
125    public :: doElectrostaticPair
126    public :: getCharge
127    public :: getDipoleMoment
104 –  public :: pre22
128    public :: destroyElectrostaticTypes
129 +  public :: self_self
130 +  public :: rf_self_excludes
131  
132    type :: Electrostatic
133       integer :: c_ident
# Line 129 | Line 154 | contains
154      endif
155  
156      summationMethod = the_ESM
157 +
158    end subroutine setElectrostaticSummationMethod
159  
160 <  subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut)
160 >  subroutine setScreeningMethod(the_SM)
161 >    integer, intent(in) :: the_SM    
162 >    screeningMethod = the_SM
163 >  end subroutine setScreeningMethod
164 >
165 >  subroutine setElectrostaticCutoffRadius(thisRcut, thisRsw)
166      real(kind=dp), intent(in) :: thisRcut
167 +    real(kind=dp), intent(in) :: thisRsw
168      defaultCutoff = thisRcut
169 +    rrf = defaultCutoff
170 +    rt = thisRsw
171      haveDefaultCutoff = .true.
172    end subroutine setElectrostaticCutoffRadius
173  
174 <  subroutine setDampedWolfAlpha(thisAlpha)
174 >  subroutine setDampingAlpha(thisAlpha)
175      real(kind=dp), intent(in) :: thisAlpha
176      dampingAlpha = thisAlpha
177 +    alpha2 = dampingAlpha*dampingAlpha
178      haveDampingAlpha = .true.
179 <  end subroutine setDampedWolfAlpha
179 >  end subroutine setDampingAlpha
180    
181    subroutine setReactionFieldDielectric(thisDielectric)
182      real(kind=dp), intent(in) :: thisDielectric
# Line 370 | Line 405 | contains
405      rcuti3 = rcuti2*rcuti
406      rcuti4 = rcuti2*rcuti2
407  
408 <    if (summationMethod .eq. DAMPED_WOLF) then
409 <       if (.not.haveDWAconstants) then
410 <          
376 <          if (.not.haveDampingAlpha) then
377 <             call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
378 <          endif
379 <          
380 <          if (.not.haveDefaultCutoff) then
381 <             call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
382 <          endif
383 <
384 <          constEXP = exp(-dampingAlpha*dampingAlpha*defaultCutoff*defaultCutoff)
385 <          constERFC = erfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
386 <          
387 <          haveDWAconstants = .true.
408 >    if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
409 >       if (.not.haveDampingAlpha) then
410 >          call handleError("checkSummationMethod", "no Damping Alpha set!")
411         endif
412 +      
413 +       if (.not.haveDefaultCutoff) then
414 +          call handleError("checkSummationMethod", "no Default Cutoff set!")
415 +       endif
416 +
417 +       constEXP = exp(-alpha2*defaultCutoff*defaultCutoff)
418 +       invRootPi = 0.56418958354775628695d0
419 +       alphaPi = 2.0d0*dampingAlpha*invRootPi
420 +       f0c = derfc(dampingAlpha*defaultCutoff)
421 +       f1c = alphaPi*defaultCutoff*constEXP + f0c
422 +       f2c = alphaPi*2.0d0*alpha2*constEXP*rcuti2
423 +
424      endif
425  
426      if (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
427 <       if (.not.haveDielectric) then
428 <          call handleError("checkSummationMethod", "no reaction field Dielectric set!")
427 >       if (haveDielectric) then
428 >          defaultCutoff2 = defaultCutoff*defaultCutoff
429 >          preRF = (dielectric-1.0d0) / &
430 >               ((2.0d0*dielectric+1.0d0)*defaultCutoff2*defaultCutoff)
431 >          preRF2 = 2.0d0*preRF
432 >       else
433 >          call handleError("checkSummationMethod", "Dielectric not set")
434         endif
435 +      
436      endif
437  
438      summationMethodChecked = .true.
439    end subroutine checkSummationMethod
440  
441  
401 –
442    subroutine doElectrostaticPair(atom1, atom2, d, rij, r2, sw, &
443         vpair, fpair, pot, eFrame, f, t, do_pot)
444  
# Line 410 | Line 450 | contains
450      real(kind=dp), intent(in) :: rij, r2, sw
451      real(kind=dp), intent(in), dimension(3) :: d
452      real(kind=dp), intent(inout) :: vpair
453 <    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair
453 >    real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: fpair    
454  
455 <    real( kind = dp ) :: pot, swi
455 >    real( kind = dp ) :: pot
456      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
457      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: f
458 +    real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: felec
459      real( kind = dp ), dimension(3,nLocal) :: t
460  
461      real (kind = dp), dimension(3) :: ux_i, uy_i, uz_i
# Line 432 | Line 473 | contains
473      real (kind=dp) :: cx_i, cy_i, cz_i
474      real (kind=dp) :: cx_j, cy_j, cz_j
475      real (kind=dp) :: cx2, cy2, cz2
476 <    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a1
476 >    real (kind=dp) :: ct_i, ct_j, ct_ij, a0, a1
477      real (kind=dp) :: riji, ri, ri2, ri3, ri4
478      real (kind=dp) :: pref, vterm, epot, dudr, vterm1, vterm2
479      real (kind=dp) :: xhat, yhat, zhat
480      real (kind=dp) :: dudx, dudy, dudz
481 <    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR, switcher, dswitcher
481 >    real (kind=dp) :: scale, sc2, bigR
482 >    real (kind=dp) :: varEXP
483 >    real (kind=dp) :: pot_term
484 >    real (kind=dp) :: preVal, rfVal
485  
486      if (.not.allocated(ElectrostaticMap)) then
487         call handleError("electrostatic", "no ElectrostaticMap was present before first call of do_electrostatic_pair!")
# Line 446 | Line 490 | contains
490  
491      if (.not.summationMethodChecked) then
492         call checkSummationMethod()
449 –      
493      endif
494  
452 –
495   #ifdef IS_MPI
496      me1 = atid_Row(atom1)
497      me2 = atid_Col(atom2)
# Line 458 | Line 500 | contains
500      me2 = atid(atom2)
501   #endif
502  
503 + !!$    if (rij .ge. defaultCutoff) then
504 + !!$       write(*,*) 'warning: rij = ', rij, ' rcut = ', defaultCutoff, ' sw = ', sw
505 + !!$    endif
506 +
507      !! some variables we'll need independent of electrostatic type:
508  
509      riji = 1.0d0 / rij
510 <
510 >  
511      xhat = d(1) * riji
512      yhat = d(2) * riji
513      zhat = d(3) * riji
514  
469 –    swi = 1.0d0 / sw
470 –
515      !! logicals
516      i_is_Charge = ElectrostaticMap(me1)%is_Charge
517      i_is_Dipole = ElectrostaticMap(me1)%is_Dipole
# Line 586 | Line 630 | contains
630         cz_j = uz_j(1)*xhat + uz_j(2)*yhat + uz_j(3)*zhat
631      endif
632    
589 – !!$    switcher = 1.0d0
590 – !!$    dswitcher = 0.0d0
591 – !!$    ebalance = 0.0d0
592 – !!$    ! weaken the dipole interaction at close range for TAP water
593 – !!$    if (j_is_Tap .and. i_is_Tap) then
594 – !!$      call calc_switch(rij, mu_i, switcher, dswitcher)
595 – !!$    endif
596 –
633      epot = 0.0_dp
634      dudx = 0.0_dp
635      dudy = 0.0_dp
# Line 611 | Line 647 | contains
647  
648         if (j_is_Charge) then
649  
650 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
651 <             vterm = pre11 * q_i * q_j * (riji - rcuti)
650 >          if (summationMethod .eq. SHIFTED_POTENTIAL) then
651 >             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
652 >                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
653 >                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
654 >                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0c
655 >             endif
656  
657 <             vpair = vpair + vterm
658 <             epot = epot + sw * vterm
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*riji - rcuti2*rcuti)
661 >             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * riji * riji * f1
662              
663 <             dudx = dudx + dudr * d(1)
664 <             dudy = dudy + dudr * d(2)
665 <             dudz = dudz + dudr * d(3)
663 >             dudx = dudx + dudr * xhat
664 >             dudy = dudy + dudr * yhat
665 >             dudz = dudz + dudr * zhat
666  
667 +          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
668 +             if (screeningMethod .eq. DAMPED) then
669 +                f0 = derfc(dampingAlpha*rij)
670 +                varEXP = exp(-alpha2*rij*rij)
671 +                f1 = alphaPi*rij*varEXP + f0
672 +             endif
673 +
674 +             vterm = pre11 * q_i * q_j * ( riji*f0 - rcuti*f0c + &
675 +                  f1c*rcuti2*(rij-defaultCutoff) )
676 +            
677 +             vpair = vpair + vterm
678 +             epot = epot + sw*vterm
679 +            
680 +             dudr  = -sw*pre11*q_i*q_j * (riji*riji*f1 - rcuti2*f1c)
681 +                          
682 +             dudx = dudx + dudr * xhat
683 +             dudy = dudy + dudr * yhat
684 +             dudz = dudz + dudr * zhat
685 +
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 +
700            else
701               vterm = pre11 * q_i * q_j * riji
628 –
702               vpair = vpair + vterm
703 <             epot = epot + sw * vterm
703 >             epot = epot + sw*vterm
704              
705               dudr  = - sw * vterm * riji
706              
# Line 641 | Line 714 | contains
714  
715         if (j_is_Dipole) then
716  
717 <          pref = sw * pre12 * q_i * mu_j
717 >          pref = pre12 * q_i * mu_j
718  
719 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
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 <             vterm = - pref * ct_j * (ri2 - rcuti2)
750 <             vpair = vpair + swi*vterm
751 <             epot = epot + vterm
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 - pref * ( ri3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
759 <                  - rcuti3*( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti ) )
760 <             dudy = dudy - pref * ( ri3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
761 <                  - rcuti3*( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti ) )
762 <             dudz = dudz - pref * ( ri3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
763 <                  - rcuti3*( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti ) )
764 <            
765 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) - pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
766 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
667 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
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
# Line 679 | Line 778 | contains
778               ri2 = ri * ri
779               ri3 = ri2 * ri
780               sc2 = scale * scale
781 <            
781 >
782 >             pref = pre12 * q_i * mu_j
783               vterm = - pref * ct_j * ri2 * scale
784 <             vpair = vpair + swi * vterm
785 <             epot = epot + vterm
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 - pref * ri3 * ( uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
792 <             dudy = dudy - pref * ri3 * ( uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
793 <             dudz = dudz - pref * ri3 * ( uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
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) - pref * ri2 * xhat * scale
796 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) - pref * ri2 * yhat * scale
797 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) - pref * ri2 * zhat * scale
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
# Line 707 | Line 807 | contains
807            cy2 = cy_j * cy_j
808            cz2 = cz_j * cz_j
809  
810 <
811 <          pref =  sw * pre14 * q_i / 3.0_dp
812 <
813 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
814 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
815 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
816 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
817 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
818 <                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
819 <                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
820 <             vpair = vpair + swi*( vterm1 - vterm2 )
821 <             epot = epot + ( vterm1 - vterm2 )
822 <            
823 <             dudx = dudx - (5.0_dp * &
824 <                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + pref * ( &
825 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
826 <                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
827 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
828 <                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
829 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
830 <                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
831 <             dudy = dudy - (5.0_dp * &
832 <                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + pref * ( &
833 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
834 <                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
835 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
836 <                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
837 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
838 <                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
839 <             dudz = dudz - (5.0_dp * &
840 <                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + pref * ( &
841 <                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
842 <                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
843 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
844 <                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
845 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
846 <                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
847 <            
848 <             dudux_j(1) = dudux_j(1) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) - &
849 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
850 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) - &
851 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
852 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + pref * (ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) - &
853 <                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
854 <            
855 <             duduy_j(1) = duduy_j(1) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) - &
856 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
857 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) - &
858 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
859 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + pref * (ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) - &
860 <                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
861 <            
862 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) - &
863 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
864 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) - &
865 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
866 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref * (ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) - &
867 <                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
868 <        
769 <          else
810 > !!$          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
811 > !!$             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
812 > !!$             vterm1 = pref * ri3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
813 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
814 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
815 > !!$             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
816 > !!$                  qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
817 > !!$                  qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
818 > !!$             vpair = vpair + ( vterm1 - vterm2 )
819 > !!$             epot = epot + sw*( vterm1 - vterm2 )
820 > !!$            
821 > !!$             dudx = dudx - (5.0_dp * &
822 > !!$                  (vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + sw*pref * ( &
823 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(1)) - &
824 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
825 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(1)) - &
826 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
827 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(1)) - &
828 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
829 > !!$             dudy = dudy - (5.0_dp * &
830 > !!$                  (vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + sw*pref * ( &
831 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(2)) - &
832 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
833 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(2)) - &
834 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
835 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(2)) - &
836 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
837 > !!$             dudz = dudz - (5.0_dp * &
838 > !!$                  (vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + sw*pref * ( &
839 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qxx_j*(6.0_dp*cx_j*ux_j(3)) - &
840 > !!$                  qxx_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
841 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_j*(6.0_dp*cy_j*uy_j(3)) - &
842 > !!$                  qyy_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
843 > !!$                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_j*(6.0_dp*cz_j*uz_j(3)) - &
844 > !!$                  qzz_j*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
845 > !!$            
846 > !!$             dudux_j(1) = dudux_j(1) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat) -&
847 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
848 > !!$             dudux_j(2) = dudux_j(2) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat) -&
849 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
850 > !!$             dudux_j(3) = dudux_j(3) + sw*pref*(ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat) -&
851 > !!$                  rcuti4*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
852 > !!$            
853 > !!$             duduy_j(1) = duduy_j(1) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat) -&
854 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
855 > !!$             duduy_j(2) = duduy_j(2) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat) -&
856 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
857 > !!$             duduy_j(3) = duduy_j(3) + sw*pref*(ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat) -&
858 > !!$                  rcuti4*(qyy_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
859 > !!$            
860 > !!$             duduz_j(1) = duduz_j(1) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat) -&
861 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(1)))
862 > !!$             duduz_j(2) = duduz_j(2) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat) -&
863 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(2)))
864 > !!$             duduz_j(3) = duduz_j(3) + sw*pref*(ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat) -&
865 > !!$                  rcuti4*(qzz_j*6.0_dp*cx_j*d(3)))
866 > !!$        
867 > !!$          else
868 >             pref =  pre14 * q_i / 3.0_dp
869               vterm = pref * ri3 * (qxx_j * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
870                    qyy_j * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
871                    qzz_j * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp))
872 <             vpair = vpair + swi * vterm
873 <             epot = epot + vterm
872 >             vpair = vpair + vterm
873 >             epot = epot + sw*vterm
874              
875 <             dudx = dudx - 5.0_dp*vterm*riji*xhat + pref * ri4 * ( &
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*vterm*riji*yhat + pref * ri4 * ( &
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*vterm*riji*zhat + pref * ri4 * ( &
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) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*xhat)
889 <             dudux_j(2) = dudux_j(2) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*yhat)
890 <             dudux_j(3) = dudux_j(3) + pref * ri3*(qxx_j*6.0_dp*cx_j*zhat)
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) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*xhat)
893 <             duduy_j(2) = duduy_j(2) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*yhat)
894 <             duduy_j(3) = duduy_j(3) + pref * ri3*(qyy_j*6.0_dp*cy_j*zhat)
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) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*xhat)
897 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*yhat)
898 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref * ri3*(qzz_j*6.0_dp*cz_j*zhat)
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
900 > !!$          endif
901         endif
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 <          pref = sw * pre12 * q_j * mu_i
810 <
811 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
926 >          elseif (summationMethod .eq. SHIFTED_FORCE) then
927               ri2 = riji * riji
928               ri3 = ri2 * riji
929  
930 <             vterm = pref * ct_i * (ri2 - rcuti2)
931 <             vpair = vpair + swi * vterm
932 <             epot = epot + vterm
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 <             !! this has a + sign in the () because the rij vector is
937 <             !! r_j - r_i and the charge-dipole potential takes the origin
938 <             !! as the point dipole, which is atom j in this case.
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 <             dudx = dudx + pref * ( ri3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
941 <                  - rcuti3*( uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti ) )
942 <             dudy = dudy + pref * ( ri3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
943 <                  - rcuti3*( uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti ) )
944 <             dudz = dudz + pref * ( ri3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
945 <                  - rcuti3*( uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti ) )
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 >          elseif (summationMethod .eq. REACTION_FIELD) then
945 >             ri2 = riji * riji
946 >             ri3 = ri2 * riji
947 >
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 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) - pref*( ri2*xhat - d(1)*rcuti3 )
954 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) - pref*( ri2*yhat - d(2)*rcuti3 )
955 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) - pref*( ri2*zhat - d(3)*rcuti3 )
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  
964            else
965               if (i_is_SplitDipole) then
# Line 844 | Line 974 | contains
974               ri2 = ri * ri
975               ri3 = ri2 * ri
976               sc2 = scale * scale
977 <            
977 >
978 >             pref = pre12 * q_j * mu_i
979               vterm = pref * ct_i * ri2 * scale
980 <             vpair = vpair + swi * vterm
981 <             epot = epot + vterm
980 >             vpair = vpair + vterm
981 >             epot = epot + sw*vterm
982              
983 <             dudx = dudx + pref * ri3 * ( uz_i(1) - 3.0d0 * ct_i * xhat*sc2)
984 <             dudy = dudy + pref * ri3 * ( uz_i(2) - 3.0d0 * ct_i * yhat*sc2)
985 <             dudz = dudz + pref * ri3 * ( uz_i(3) - 3.0d0 * ct_i * zhat*sc2)
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) + pref * ri2 * xhat * scale
988 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * ri2 * yhat * scale
989 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * ri2 * zhat * scale
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 <
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 = riji * riji
997 +          ri3 = ri2 * riji
998 +          ri4 = ri2 * ri2
999 +          
1000 +          pref = pre22 * mu_i * mu_j
1001  
1002 <          pref = sw * pre22 * mu_i * mu_j
1003 <
1004 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1005 <             ri2 = riji * riji
1006 <             ri3 = ri2 * riji
1007 <             ri4 = ri2 * ri2
1008 <
1009 <             vterm = pref * (ri3 - rcuti3) * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j)
1010 <             vpair = vpair + swi * vterm
1011 <             epot = epot + vterm
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 + pref*3.0d0*ri4 &
1072 <                  *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1)) - &
1073 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(1)-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1074 <             dudy = dudy + pref*3.0d0*ri4 &
1075 <                  *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2)) - &
1076 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(2)-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
883 <             dudz = dudz + pref*3.0d0*ri4 &
884 <                  *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3)) - &
885 <                  pref*3.0d0*rcuti4*(a1*rcuti*d(3)-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
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) + pref*(ri3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat) &
1079 <                  - rcuti3*(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*d(1)*rcuti))
1080 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref*(ri3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat) &
1081 <                  - rcuti3*(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*d(2)*rcuti))
1082 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref*(ri3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat) &
1083 <                  - rcuti3*(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*d(3)*rcuti))
1084 <             duduz_j(1) = duduz_j(1) + pref*(ri3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat) &
1085 <                  - rcuti3*(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*d(1)*rcuti))
1086 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref*(ri3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat) &
1087 <                  - rcuti3*(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*d(2)*rcuti))
1088 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref*(ri3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat) &
1089 <                  - rcuti3*(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*d(3)*rcuti))
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            else
900 –            
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)
# Line 917 | Line 1108 | contains
1108                  endif
1109               endif
1110              
920 –             ct_ij = uz_i(1)*uz_j(1) + uz_i(2)*uz_j(2) + uz_i(3)*uz_j(3)
921 –            
922 –             ri2 = ri * ri
923 –             ri3 = ri2 * ri
924 –             ri4 = ri2 * ri2
1111               sc2 = scale * scale
1112 <            
1112 >
1113               vterm = pref * ri3 * (ct_ij - 3.0d0 * ct_i * ct_j * sc2)
1114 <             vpair = vpair + swi * vterm
1115 <             epot = epot + vterm
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 + pref*3.0d0*ri4*scale &
1120 <                  *(a1*xhat-ct_i*uz_j(1)-ct_j*uz_i(1))
1121 <             dudy = dudy + pref*3.0d0*ri4*scale &
1122 <                  *(a1*yhat-ct_i*uz_j(2)-ct_j*uz_i(2))
1123 <             dudz = dudz + pref*3.0d0*ri4*scale &
1124 <                  *(a1*zhat-ct_i*uz_j(3)-ct_j*uz_i(3))
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) + pref*ri3 &
1127 <                  *(uz_j(1) - 3.0d0*ct_j*xhat*sc2)
1128 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref*ri3 &
1129 <                  *(uz_j(2) - 3.0d0*ct_j*yhat*sc2)
1130 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref*ri3 &
1131 <                  *(uz_j(3) - 3.0d0*ct_j*zhat*sc2)
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) + pref*ri3 &
1134 <                  *(uz_i(1) - 3.0d0*ct_i*xhat*sc2)
1135 <             duduz_j(2) = duduz_j(2) + pref*ri3 &
1136 <                  *(uz_i(2) - 3.0d0*ct_i*yhat*sc2)
1137 <             duduz_j(3) = duduz_j(3) + pref*ri3 &
1138 <                  *(uz_i(3) - 3.0d0*ct_i*zhat*sc2)
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
1141      endif
# Line 964 | Line 1150 | contains
1150            cy2 = cy_i * cy_i
1151            cz2 = cz_i * cz_i
1152  
1153 <          pref = sw * pre14 * q_j / 3.0_dp
1154 <
1155 <          if (summationMethod .eq. UNDAMPED_WOLF) then
1156 <             vterm1 = pref * ri3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1157 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1158 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1159 <             vterm2 = pref * rcuti3*( qxx_i * (3.0_dp*cx2 - 1.0_dp) + &
1160 <                  qyy_i * (3.0_dp*cy2 - 1.0_dp) + &
1161 <                  qzz_i * (3.0_dp*cz2 - 1.0_dp) )
1162 <             vpair = vpair + swi * ( vterm1 - vterm2 )
1163 <             epot = epot + ( vterm1 - vterm2 )
1164 <            
1165 <             dudx = dudx - (5.0_dp*(vterm1*riji*xhat - vterm2*rcuti2*d(1))) + &
1166 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(1)) - &
1167 <                  qxx_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1168 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(1)) - &
1169 <                  qyy_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) + &
1170 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(1)) - &
1171 <                  qzz_i*2.0_dp*(xhat - rcuti*d(1))) )
1172 <             dudy = dudy - (5.0_dp*(vterm1*riji*yhat - vterm2*rcuti2*d(2))) + &
1173 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(2)) - &
1174 <                  qxx_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1175 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(2)) - &
1176 <                  qyy_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) + &
1177 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(2)) - &
1178 <                  qzz_i*2.0_dp*(yhat - rcuti*d(2))) )
1179 <             dudz = dudz - (5.0_dp*(vterm1*riji*zhat - vterm2*rcuti2*d(3))) + &
1180 <                  pref * ( (ri4 - rcuti4)*(qxx_i*(6.0_dp*cx_i*ux_i(3)) - &
1181 <                  qxx_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1182 <                  (ri4 - rcuti4)*(qyy_i*(6.0_dp*cy_i*uy_i(3)) - &
1183 <                  qyy_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) + &
1184 <                  (ri4 - rcuti4)*(qzz_i*(6.0_dp*cz_i*uz_i(3)) - &
1185 <                  qzz_i*2.0_dp*(zhat - rcuti*d(3))) )
1186 <            
1187 <             dudux_i(1) = dudux_i(1) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat) - &
1188 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1189 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat) - &
1190 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1191 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + pref * (ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat) - &
1192 <                  rcuti4*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1193 <            
1194 <             duduy_i(1) = duduy_i(1) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat) - &
1195 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1196 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat) - &
1197 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1198 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + pref * (ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat) - &
1199 <                  rcuti4*(qyy_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1200 <            
1201 <             duduz_i(1) = duduz_i(1) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat) - &
1202 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(1)))
1203 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat) - &
1204 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(2)))
1205 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * (ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat) - &
1206 <                  rcuti4*(qzz_i*6.0_dp*cx_i*d(3)))
1207 <
1208 <          else
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 + swi * vterm
1213 <             epot = epot + vterm
1212 >             vpair = vpair + vterm
1213 >             epot = epot + sw*vterm
1214              
1215 <             dudx = dudx - 5.0_dp*vterm*riji*xhat + pref * ri4 * ( &
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*vterm*riji*yhat + pref * ri4 * ( &
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*vterm*riji*zhat + pref * ri4 * ( &
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) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*xhat)
1229 <             dudux_i(2) = dudux_i(2) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*yhat)
1230 <             dudux_i(3) = dudux_i(3) + pref * ri3*(qxx_i*6.0_dp*cx_i*zhat)
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) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*xhat)
1233 <             duduy_i(2) = duduy_i(2) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*yhat)
1234 <             duduy_i(3) = duduy_i(3) + pref * ri3*(qyy_i*6.0_dp*cy_i*zhat)
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) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*xhat)
1237 <             duduz_i(2) = duduz_i(2) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*yhat)
1238 <             duduz_i(3) = duduz_i(3) + pref * ri3*(qzz_i*6.0_dp*cz_i*zhat)
1239 <          endif
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 1163 | Line 1349 | contains
1349      return
1350    end subroutine doElectrostaticPair
1351  
1352 <  !! calculates the switching functions and their derivatives for a given
1167 <  subroutine calc_switch(r, mu, scale, dscale)
1352 >  subroutine destroyElectrostaticTypes()
1353  
1354 <    real (kind=dp), intent(in) :: r, mu
1170 <    real (kind=dp), intent(inout) :: scale, dscale
1171 <    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

Diff Legend

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