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root/group/trunk/OOPSE-4/src/UseTheForce/doForces.F90
(Generate patch)

Comparing trunk/OOPSE-4/src/UseTheForce/doForces.F90 (file contents):
Revision 2361 by gezelter, Wed Oct 12 21:00:50 2005 UTC vs.
Revision 3132 by chrisfen, Thu May 3 15:52:08 2007 UTC

# Line 45 | Line 45
45  
46   !! @author Charles F. Vardeman II
47   !! @author Matthew Meineke
48 < !! @version $Id: doForces.F90,v 1.57 2005-10-12 21:00:45 gezelter Exp $, $Date: 2005-10-12 21:00:45 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.57 $
48 > !! @version $Id: doForces.F90,v 1.89 2007-05-03 15:52:08 chrisfen Exp $, $Date: 2007-05-03 15:52:08 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.89 $
49  
50  
51   module doForces
# Line 58 | Line 58 | module doForces
58    use lj
59    use sticky
60    use electrostatic_module
61 <  use reaction_field_module
62 <  use gb_pair
61 >  use gayberne
62    use shapes
63    use vector_class
64    use eam
65 +  use suttonchen
66    use status
67   #ifdef IS_MPI
68    use mpiSimulation
# Line 72 | Line 72 | module doForces
72    PRIVATE
73  
74   #define __FORTRAN90
75 #include "UseTheForce/fSwitchingFunction.h"
75   #include "UseTheForce/fCutoffPolicy.h"
76   #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
77   #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticSummationMethod.h"
78  
80
79    INTEGER, PARAMETER:: PREPAIR_LOOP = 1
80    INTEGER, PARAMETER:: PAIR_LOOP    = 2
81  
# Line 87 | Line 85 | module doForces
85    logical, save :: haveInteractionHash = .false.
86    logical, save :: haveGtypeCutoffMap = .false.
87    logical, save :: haveDefaultCutoffs = .false.
88 <  logical, save :: haveRlist = .false.
88 >  logical, save :: haveSkinThickness = .false.
89 >  logical, save :: haveElectrostaticSummationMethod = .false.
90 >  logical, save :: haveCutoffPolicy = .false.
91 >  logical, save :: VisitCutoffsAfterComputing = .false.
92 >  logical, save :: do_box_dipole = .false.
93  
94    logical, save :: FF_uses_DirectionalAtoms
95    logical, save :: FF_uses_Dipoles
96    logical, save :: FF_uses_GayBerne
97    logical, save :: FF_uses_EAM
98 +  logical, save :: FF_uses_SC
99 +  logical, save :: FF_uses_MEAM
100 +
101  
102    logical, save :: SIM_uses_DirectionalAtoms
103    logical, save :: SIM_uses_EAM
104 +  logical, save :: SIM_uses_SC
105 +  logical, save :: SIM_uses_MEAM
106    logical, save :: SIM_requires_postpair_calc
107    logical, save :: SIM_requires_prepair_calc
108    logical, save :: SIM_uses_PBC
109 +  logical, save :: SIM_uses_AtomicVirial
110  
111    integer, save :: electrostaticSummationMethod
112 +  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
113  
114 +  real(kind=dp), save :: defaultRcut, defaultRsw, largestRcut
115 +  real(kind=dp), save :: skinThickness
116 +  logical, save :: defaultDoShiftPot
117 +  logical, save :: defaultDoShiftFrc
118 +
119    public :: init_FF
120 <  public :: setDefaultCutoffs
120 >  public :: setCutoffs
121 >  public :: cWasLame
122 >  public :: setElectrostaticMethod
123 >  public :: setBoxDipole
124 >  public :: getBoxDipole
125 >  public :: setCutoffPolicy
126 >  public :: setSkinThickness
127    public :: do_force_loop
108  public :: createInteractionHash
109  public :: createGtypeCutoffMap
110  public :: getStickyCut
111  public :: getStickyPowerCut
112  public :: getGayBerneCut
113  public :: getEAMCut
114  public :: getShapeCut
128  
129   #ifdef PROFILE
130    public :: getforcetime
# Line 139 | Line 152 | module doForces
152    end type gtypeCutoffs
153    type(gtypeCutoffs), dimension(:,:), allocatable :: gtypeCutoffMap
154  
155 <  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
156 <  real(kind=dp),save :: defaultRcut, defaultRsw, defaultRlist
144 <  real(kind=dp),save :: listSkin
145 <  
155 >  real(kind=dp), dimension(3) :: boxDipole
156 >
157   contains
158  
159 <  subroutine createInteractionHash(status)
159 >  subroutine createInteractionHash()
160      integer :: nAtypes
150    integer, intent(out) :: status
161      integer :: i
162      integer :: j
163      integer :: iHash
# Line 159 | Line 169 | contains
169      logical :: i_is_GB
170      logical :: i_is_EAM
171      logical :: i_is_Shape
172 +    logical :: i_is_SC
173 +    logical :: i_is_MEAM
174      logical :: j_is_LJ
175      logical :: j_is_Elect
176      logical :: j_is_Sticky
# Line 166 | Line 178 | contains
178      logical :: j_is_GB
179      logical :: j_is_EAM
180      logical :: j_is_Shape
181 +    logical :: j_is_SC
182 +    logical :: j_is_MEAM
183      real(kind=dp) :: myRcut
184  
171    status = 0  
172
185      if (.not. associated(atypes)) then
186 <       call handleError("atype", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
175 <       status = -1
186 >       call handleError("doForces", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
187         return
188      endif
189      
190      nAtypes = getSize(atypes)
191      
192      if (nAtypes == 0) then
193 <       status = -1
193 >       call handleError("doForces", "nAtypes was zero during call of createInteractionHash!")
194         return
195      end if
196  
# Line 205 | Line 216 | contains
216         call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
217         call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
218         call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
219 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
220 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_MEAM", i_is_MEAM)
221  
222         do j = i, nAtypes
223  
# Line 218 | Line 231 | contains
231            call getElementProperty(atypes, j, "is_GayBerne", j_is_GB)
232            call getElementProperty(atypes, j, "is_EAM", j_is_EAM)
233            call getElementProperty(atypes, j, "is_Shape", j_is_Shape)
234 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_SC", j_is_SC)
235 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_MEAM", j_is_MEAM)
236  
237            if (i_is_LJ .and. j_is_LJ) then
238               iHash = ior(iHash, LJ_PAIR)            
# Line 237 | Line 252 | contains
252  
253            if (i_is_EAM .and. j_is_EAM) then
254               iHash = ior(iHash, EAM_PAIR)
255 +          endif
256 +
257 +          if (i_is_SC .and. j_is_SC) then
258 +             iHash = ior(iHash, SC_PAIR)
259            endif
260  
261            if (i_is_GB .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_PAIR)
# Line 258 | Line 277 | contains
277      haveInteractionHash = .true.
278    end subroutine createInteractionHash
279  
280 <  subroutine createGtypeCutoffMap(stat)
280 >  subroutine createGtypeCutoffMap()
281  
263    integer, intent(out), optional :: stat
282      logical :: i_is_LJ
283      logical :: i_is_Elect
284      logical :: i_is_Sticky
# Line 268 | Line 286 | contains
286      logical :: i_is_GB
287      logical :: i_is_EAM
288      logical :: i_is_Shape
289 +    logical :: i_is_SC
290      logical :: GtypeFound
291  
292      integer :: myStatus, nAtypes,  i, j, istart, iend, jstart, jend
# Line 275 | Line 294 | contains
294      integer :: nGroupsInRow
295      integer :: nGroupsInCol
296      integer :: nGroupTypesRow,nGroupTypesCol
297 <    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol, skin
297 >    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol
298      real(kind=dp) :: biggestAtypeCutoff
299  
281    stat = 0
300      if (.not. haveInteractionHash) then
301 <       call createInteractionHash(myStatus)      
284 <       if (myStatus .ne. 0) then
285 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
286 <          stat = -1
287 <          return
288 <       endif
301 >       call createInteractionHash()      
302      endif
303   #ifdef IS_MPI
304      nGroupsInRow = getNgroupsInRow(plan_group_row)
# Line 303 | Line 316 | contains
316            call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
317            call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
318            call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
319 <          
319 >          call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
320  
321            if (haveDefaultCutoffs) then
322               atypeMaxCutoff(i) = defaultRcut
# Line 336 | Line 349 | contains
349                  thisRcut = getShapeCut(i)
350                  if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
351               endif
352 +             if (i_is_SC) then
353 +                thisRcut = getSCCut(i)
354 +                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
355 +             endif
356            endif
357 <          
341 <          
357 >                    
358            if (atypeMaxCutoff(i).gt.biggestAtypeCutoff) then
359               biggestAtypeCutoff = atypeMaxCutoff(i)
360            endif
361  
362         endif
363      enddo
348  
349
364      
365      istart = 1
366      jstart = 1
# Line 390 | Line 404 | contains
404         allocate(groupToGtypeCol(jend))
405      end if
406  
407 <    if(.not.associated(groupToGtypeCol)) then
408 <       allocate(groupToGtypeCol(jend))
407 >    if(.not.associated(groupMaxCutoffCol)) then
408 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
409      else
410 <       deallocate(groupToGtypeCol)
411 <       allocate(groupToGtypeCol(jend))
410 >       deallocate(groupMaxCutoffCol)
411 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
412      end if
413      if(.not.associated(gtypeMaxCutoffCol)) then
414         allocate(gtypeMaxCutoffCol(jend))
# Line 415 | Line 429 | contains
429      !! largest cutoff for any atypes present in this group.  We also
430      !! create gtypes at this point.
431      
432 <    tol = 1.0d-6
432 >    tol = 1.0e-6_dp
433      nGroupTypesRow = 0
434 <
434 >    nGroupTypesCol = 0
435      do i = istart, iend      
436         n_in_i = groupStartRow(i+1) - groupStartRow(i)
437         groupMaxCutoffRow(i) = 0.0_dp
# Line 432 | Line 446 | contains
446               groupMaxCutoffRow(i)=atypeMaxCutoff(me_i)
447            endif          
448         enddo
435
449         if (nGroupTypesRow.eq.0) then
450            nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
451            gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
# Line 495 | Line 508 | contains
508      groupMaxCutoffCol => groupMaxCutoffRow
509   #endif
510  
498
499
500
501
511      !! allocate the gtypeCutoffMap here.
512      allocate(gtypeCutoffMap(nGroupTypesRow,nGroupTypesCol))
513      !! then we do a double loop over all the group TYPES to find the cutoff
514      !! map between groups of two types
515      tradRcut = max(maxval(gtypeMaxCutoffRow),maxval(gtypeMaxCutoffCol))
516  
517 <    do i = 1, nGroupTypesRow
517 >    do i = 1, nGroupTypesRow      
518         do j = 1, nGroupTypesCol
519        
520            select case(cutoffPolicy)
# Line 520 | Line 529 | contains
529               return
530            end select
531            gtypeCutoffMap(i,j)%rcut = thisRcut
532 +          
533 +          if (thisRcut.gt.largestRcut) largestRcut = thisRcut
534 +
535            gtypeCutoffMap(i,j)%rcutsq = thisRcut*thisRcut
524          skin = defaultRlist - defaultRcut
525          listSkin = skin ! set neighbor list skin thickness
526          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skin)**2
536  
537 +          if (.not.haveSkinThickness) then
538 +             skinThickness = 1.0_dp
539 +          endif
540 +
541 +          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skinThickness)**2
542 +
543            ! sanity check
544  
545            if (haveDefaultCutoffs) then
# Line 534 | Line 549 | contains
549            endif
550         enddo
551      enddo
552 +
553      if(allocated(gtypeMaxCutoffRow)) deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
554      if(allocated(groupMaxCutoffRow)) deallocate(groupMaxCutoffRow)
555      if(allocated(atypeMaxCutoff)) deallocate(atypeMaxCutoff)
# Line 547 | Line 563 | contains
563      haveGtypeCutoffMap = .true.
564     end subroutine createGtypeCutoffMap
565  
566 <   subroutine setDefaultCutoffs(defRcut, defRsw, defRlist, cutPolicy)
567 <     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw, defRlist
568 <     integer, intent(in) :: cutPolicy
566 >   subroutine setCutoffs(defRcut, defRsw, defSP, defSF)
567 >
568 >     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw
569 >     logical, intent(in) :: defSP, defSF
570 >     character(len = statusMsgSize) :: errMsg
571 >     integer :: localError
572  
573       defaultRcut = defRcut
574       defaultRsw = defRsw
575 <     defaultRlist = defRlist
576 <     cutoffPolicy = cutPolicy
575 >    
576 >     defaultDoShiftPot = defSP
577 >     defaultDoShiftFrc = defSF
578  
579 +     if (abs(defaultRcut-defaultRsw) .lt. 0.0001) then
580 +        if (defaultDoShiftFrc) then
581 +           write(errMsg, *) &
582 +                'cutoffRadius and switchingRadius are set to the', newline &
583 +                // tab, 'same value.  OOPSE will use shifted force', newline &
584 +                // tab, 'potentials instead of switching functions.'
585 +          
586 +           call handleInfo("setCutoffs", errMsg)
587 +        else
588 +           write(errMsg, *) &
589 +                'cutoffRadius and switchingRadius are set to the', newline &
590 +                // tab, 'same value.  OOPSE will use shifted', newline &
591 +                // tab, 'potentials instead of switching functions.'
592 +          
593 +           call handleInfo("setCutoffs", errMsg)
594 +          
595 +           defaultDoShiftPot = .true.
596 +        endif
597 +                
598 +     endif
599 +    
600 +     localError = 0
601 +     call setLJDefaultCutoff( defaultRcut, defaultDoShiftPot, &
602 +          defaultDoShiftFrc )
603 +     call setElectrostaticCutoffRadius( defaultRcut, defaultRsw )
604 +     call setCutoffEAM( defaultRcut )
605 +     call setCutoffSC( defaultRcut )
606 +     call set_switch(defaultRsw, defaultRcut)
607 +     call setHmatDangerousRcutValue(defaultRcut)
608 +        
609       haveDefaultCutoffs = .true.
610 <   end subroutine setDefaultCutoffs
610 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
611  
612 <   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
612 >   end subroutine setCutoffs
613  
614 +   subroutine cWasLame()
615 +    
616 +     VisitCutoffsAfterComputing = .true.
617 +     return
618 +    
619 +   end subroutine cWasLame
620 +  
621 +   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
622 +    
623       integer, intent(in) :: cutPolicy
624 +    
625       cutoffPolicy = cutPolicy
626 <     call createGtypeCutoffMap()
626 >     haveCutoffPolicy = .true.
627 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
628 >    
629     end subroutine setCutoffPolicy
568    
630      
631 <  subroutine setSimVariables()
571 <    SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
572 <    SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
573 <    SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
574 <    SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
575 <    SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
631 >   subroutine setBoxDipole()
632  
633 <    haveSIMvariables = .true.
633 >     do_box_dipole = .true.
634 >    
635 >   end subroutine setBoxDipole
636  
637 <    return
580 <  end subroutine setSimVariables
637 >   subroutine getBoxDipole( box_dipole )
638  
639 +     real(kind=dp), intent(inout), dimension(3) :: box_dipole
640 +
641 +     box_dipole = boxDipole
642 +
643 +   end subroutine getBoxDipole
644 +
645 +   subroutine setElectrostaticMethod( thisESM )
646 +
647 +     integer, intent(in) :: thisESM
648 +
649 +     electrostaticSummationMethod = thisESM
650 +     haveElectrostaticSummationMethod = .true.
651 +    
652 +   end subroutine setElectrostaticMethod
653 +
654 +   subroutine setSkinThickness( thisSkin )
655 +    
656 +     real(kind=dp), intent(in) :: thisSkin
657 +    
658 +     skinThickness = thisSkin
659 +     haveSkinThickness = .true.    
660 +     haveGtypeCutoffMap = .false.
661 +    
662 +   end subroutine setSkinThickness
663 +      
664 +   subroutine setSimVariables()
665 +     SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
666 +     SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
667 +     SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
668 +     SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
669 +     SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
670 +     SIM_uses_SC = SimUsesSC()
671 +     SIM_uses_AtomicVirial = SimUsesAtomicVirial()
672 +
673 +     haveSIMvariables = .true.
674 +    
675 +     return
676 +   end subroutine setSimVariables
677 +
678    subroutine doReadyCheck(error)
679      integer, intent(out) :: error
584
680      integer :: myStatus
681  
682      error = 0
683  
684      if (.not. haveInteractionHash) then      
685 <       myStatus = 0      
591 <       call createInteractionHash(myStatus)      
592 <       if (myStatus .ne. 0) then
593 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
594 <          error = -1
595 <          return
596 <       endif
685 >       call createInteractionHash()      
686      endif
687  
688      if (.not. haveGtypeCutoffMap) then        
689 <       myStatus = 0      
601 <       call createGtypeCutoffMap(myStatus)      
602 <       if (myStatus .ne. 0) then
603 <          write(default_error, *) 'createGtypeCutoffMap failed in doForces!'
604 <          error = -1
605 <          return
606 <       endif
689 >       call createGtypeCutoffMap()      
690      endif
691  
692 +    if (VisitCutoffsAfterComputing) then
693 +       call set_switch(largestRcut, largestRcut)      
694 +       call setHmatDangerousRcutValue(largestRcut)
695 +       call setCutoffEAM(largestRcut)
696 +       call setCutoffSC(largestRcut)
697 +       VisitCutoffsAfterComputing = .false.
698 +    endif
699 +
700      if (.not. haveSIMvariables) then
701         call setSimVariables()
702      endif
703  
613  !  if (.not. haveRlist) then
614  !     write(default_error, *) 'rList has not been set in doForces!'
615  !     error = -1
616  !     return
617  !  endif
618
704      if (.not. haveNeighborList) then
705         write(default_error, *) 'neighbor list has not been initialized in doForces!'
706         error = -1
707         return
708      end if
709 <
709 >    
710      if (.not. haveSaneForceField) then
711         write(default_error, *) 'Force Field is not sane in doForces!'
712         error = -1
713         return
714      end if
715 <
715 >    
716   #ifdef IS_MPI
717      if (.not. isMPISimSet()) then
718         write(default_error,*) "ERROR: mpiSimulation has not been initialized!"
# Line 639 | Line 724 | contains
724    end subroutine doReadyCheck
725  
726  
727 <  subroutine init_FF(thisESM, thisStat)
727 >  subroutine init_FF(thisStat)
728  
644    integer, intent(in) :: thisESM
729      integer, intent(out) :: thisStat  
730      integer :: my_status, nMatches
731      integer, pointer :: MatchList(:) => null()
648    real(kind=dp) :: rcut, rrf, rt, dielect
732  
733      !! assume things are copacetic, unless they aren't
734      thisStat = 0
735  
653    electrostaticSummationMethod = thisESM
654
736      !! init_FF is called *after* all of the atom types have been
737      !! defined in atype_module using the new_atype subroutine.
738      !!
# Line 662 | Line 743 | contains
743      FF_uses_Dipoles = .false.
744      FF_uses_GayBerne = .false.
745      FF_uses_EAM = .false.
746 +    FF_uses_SC = .false.
747  
748      call getMatchingElementList(atypes, "is_Directional", .true., &
749           nMatches, MatchList)
# Line 678 | Line 760 | contains
760      call getMatchingElementList(atypes, "is_EAM", .true., nMatches, MatchList)
761      if (nMatches .gt. 0) FF_uses_EAM = .true.
762  
763 +    call getMatchingElementList(atypes, "is_SC", .true., nMatches, MatchList)
764 +    if (nMatches .gt. 0) FF_uses_SC = .true.
765  
766 +
767      haveSaneForceField = .true.
768  
684    !! check to make sure the reaction field setting makes sense
685
686    if (FF_uses_Dipoles) then
687       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
688          dielect = getDielect()
689          call initialize_rf(dielect)
690       endif
691    else
692       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
693          write(default_error,*) 'Using Reaction Field with no dipoles?  Huh?'
694          thisStat = -1
695          haveSaneForceField = .false.
696          return
697       endif
698    endif
699
769      if (FF_uses_EAM) then
770         call init_EAM_FF(my_status)
771         if (my_status /= 0) then
# Line 707 | Line 776 | contains
776         end if
777      endif
778  
710    if (FF_uses_GayBerne) then
711       call check_gb_pair_FF(my_status)
712       if (my_status .ne. 0) then
713          thisStat = -1
714          haveSaneForceField = .false.
715          return
716       endif
717    endif
718
779      if (.not. haveNeighborList) then
780         !! Create neighbor lists
781         call expandNeighborList(nLocal, my_status)
# Line 768 | Line 828 | contains
828      integer :: istart, iend
829      integer :: ia, jb, atom1, atom2
830      integer :: nlist
831 <    real( kind = DP ) :: ratmsq, rgrpsq, rgrp, vpair, vij
831 >    real( kind = DP ) :: ratmsq, rgrpsq, rgrp, rag, vpair, vij
832      real( kind = DP ) :: sw, dswdr, swderiv, mf
833 <    real(kind=dp),dimension(3) :: d_atm, d_grp, fpair, fij
834 <    real(kind=dp) :: rfpot, mu_i, virial
833 >    real( kind = DP ) :: rVal
834 >    real(kind=dp),dimension(3) :: d_atm, d_grp, fpair, fij, fg, dag
835 >    real(kind=dp) :: rfpot, mu_i
836 >    real(kind=dp):: rCut
837      integer :: me_i, me_j, n_in_i, n_in_j
838      logical :: is_dp_i
839      integer :: neighborListSize
# Line 780 | Line 842 | contains
842      integer :: propPack_i, propPack_j
843      integer :: loopStart, loopEnd, loop
844      integer :: iHash
845 <  
845 >    integer :: i1
846  
847 +    !! the variables for the box dipole moment
848 + #ifdef IS_MPI
849 +    integer :: pChgCount_local
850 +    integer :: nChgCount_local
851 +    real(kind=dp) :: pChg_local
852 +    real(kind=dp) :: nChg_local
853 +    real(kind=dp), dimension(3) :: pChgPos_local
854 +    real(kind=dp), dimension(3) :: nChgPos_local
855 +    real(kind=dp), dimension(3) :: dipVec_local
856 + #endif
857 +    integer :: pChgCount
858 +    integer :: nChgCount
859 +    real(kind=dp) :: pChg
860 +    real(kind=dp) :: nChg
861 +    real(kind=dp) :: chg_value
862 +    real(kind=dp), dimension(3) :: pChgPos
863 +    real(kind=dp), dimension(3) :: nChgPos
864 +    real(kind=dp), dimension(3) :: dipVec
865 +    real(kind=dp), dimension(3) :: chgVec
866 +
867 +    !! initialize box dipole variables
868 +    if (do_box_dipole) then
869 + #ifdef IS_MPI
870 +       pChg_local = 0.0_dp
871 +       nChg_local = 0.0_dp
872 +       pChgCount_local = 0
873 +       nChgCount_local = 0
874 +       do i=1, 3
875 +          pChgPos_local = 0.0_dp
876 +          nChgPos_local = 0.0_dp
877 +          dipVec_local = 0.0_dp
878 +       enddo
879 + #endif
880 +       pChg = 0.0_dp
881 +       nChg = 0.0_dp
882 +       pChgCount = 0
883 +       nChgCount = 0
884 +       chg_value = 0.0_dp
885 +      
886 +       do i=1, 3
887 +          pChgPos(i) = 0.0_dp
888 +          nChgPos(i) = 0.0_dp
889 +          dipVec(i) = 0.0_dp
890 +          chgVec(i) = 0.0_dp
891 +          boxDipole(i) = 0.0_dp
892 +       enddo
893 +    endif
894 +
895      !! initialize local variables  
896  
897   #ifdef IS_MPI
# Line 844 | Line 954 | contains
954         ! (but only on the first time through):
955         if (loop .eq. loopStart) then
956   #ifdef IS_MPI
957 <          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, listSkin, &
957 >          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, skinThickness, &
958                 update_nlist)
959   #else
960 <          call checkNeighborList(nGroups, q_group, listSkin, &
960 >          call checkNeighborList(nGroups, q_group, skinThickness, &
961                 update_nlist)
962   #endif
963         endif
# Line 927 | Line 1037 | contains
1037  
1038                     list(nlist) = j
1039                  endif
1040 <
1041 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
932 <                   vij = 0.0d0
933 <                   fij(1:3) = 0.0d0
934 <                endif
1040 >                
1041 >                if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCutsq) then
1042  
1043 <                call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp, group_switch, &
1044 <                     in_switching_region)
1045 <
1046 <                n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
1047 <
1048 <                do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1049 <
1050 <                   atom1 = groupListRow(ia)
1051 <
1052 <                   inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1053 <
1054 <                      atom2 = groupListCol(jb)
1055 <
1056 <                      if (skipThisPair(atom1, atom2)) cycle inner
1057 <
1058 <                      if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
1059 <                         d_atm(1:3) = d_grp(1:3)
1060 <                         ratmsq = rgrpsq
1061 <                      else
1043 >                   rCut = gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCut
1044 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1045 >                      vij = 0.0_dp
1046 >                      fij(1) = 0.0_dp
1047 >                      fij(2) = 0.0_dp
1048 >                      fij(3) = 0.0_dp
1049 >                   endif
1050 >                  
1051 >                   call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr,rgrp, in_switching_region)
1052 >                  
1053 >                   n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
1054 >                  
1055 >                   do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1056 >                      
1057 >                      atom1 = groupListRow(ia)
1058 >                      
1059 >                      inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1060 >                        
1061 >                         atom2 = groupListCol(jb)
1062 >                        
1063 >                         if (skipThisPair(atom1, atom2))  cycle inner
1064 >                        
1065 >                         if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
1066 >                            d_atm(1) = d_grp(1)
1067 >                            d_atm(2) = d_grp(2)
1068 >                            d_atm(3) = d_grp(3)
1069 >                            ratmsq = rgrpsq
1070 >                         else
1071   #ifdef IS_MPI
1072 <                         call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
1073 <                              q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1072 >                            call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
1073 >                                 q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1074   #else
1075 <                         call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
1076 <                              q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1075 >                            call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
1076 >                                 q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1077   #endif
1078 <                      endif
1079 <
1080 <                      if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
1078 >                         endif
1079 >                        
1080 >                         if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
1081   #ifdef IS_MPI                      
1082 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1083 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1084 <                              eFrame, A, f, t, pot_local)
1082 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1083 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1084 >                                 eFrame, A, f, t, pot_local)
1085   #else
1086 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1087 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1088 <                              eFrame, A, f, t, pot)
1086 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1087 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1088 >                                 eFrame, A, f, t, pot)
1089   #endif                                              
1090 <                      else
1090 >                         else
1091   #ifdef IS_MPI                      
1092 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1093 <                              do_pot, &
1094 <                              eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, fpair)
1092 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1093 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, &
1094 >                                 fpair, d_grp, rgrp, rCut)
1095   #else
1096 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1097 <                              do_pot,  &
1098 <                              eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1096 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1097 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, &
1098 >                                 d_grp, rgrp, rCut)
1099   #endif
1100 <
1101 <                         vij = vij + vpair
1102 <                         fij(1:3) = fij(1:3) + fpair(1:3)
1103 <                      endif
1104 <                   enddo inner
1105 <                enddo
1100 >                            vij = vij + vpair
1101 >                            fij(1) = fij(1) + fpair(1)
1102 >                            fij(2) = fij(2) + fpair(2)
1103 >                            fij(3) = fij(3) + fpair(3)
1104 >                            if (do_stress) then
1105 >                               call add_stress_tensor(d_atm, fpair, tau)
1106 >                            endif
1107 >                         endif
1108 >                      enddo inner
1109 >                   enddo
1110  
1111 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1112 <                   if (in_switching_region) then
1113 <                      swderiv = vij*dswdr/rgrp
1114 <                      fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
1115 <                      fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
1116 <                      fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
1117 <
1118 <                      do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1119 <                         atom1=groupListRow(ia)
1120 <                         mf = mfactRow(atom1)
1111 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1112 >                      if (in_switching_region) then
1113 >                         swderiv = vij*dswdr/rgrp
1114 >                         fg = swderiv*d_grp
1115 >
1116 >                         fij(1) = fij(1) + fg(1)
1117 >                         fij(2) = fij(2) + fg(2)
1118 >                         fij(3) = fij(3) + fg(3)
1119 >                        
1120 >                         if (do_stress .and. (n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
1121 >                            call add_stress_tensor(d_atm, fg, tau)
1122 >                         endif  
1123 >                        
1124 >                         do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1125 >                            atom1=groupListRow(ia)
1126 >                            mf = mfactRow(atom1)
1127 >                            ! fg is the force on atom ia due to cutoff group's
1128 >                            ! presence in switching region
1129 >                            fg = swderiv*d_grp*mf
1130   #ifdef IS_MPI
1131 <                         f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1132 <                         f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1133 <                         f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1131 >                            f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + fg(1)
1132 >                            f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + fg(2)
1133 >                            f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + fg(3)
1134   #else
1135 <                         f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1136 <                         f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1137 <                         f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1135 >                            f(1,atom1) = f(1,atom1) + fg(1)
1136 >                            f(2,atom1) = f(2,atom1) + fg(2)
1137 >                            f(3,atom1) = f(3,atom1) + fg(3)
1138   #endif
1139 <                      enddo
1140 <
1141 <                      do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1142 <                         atom2=groupListCol(jb)
1014 <                         mf = mfactCol(atom2)
1139 >                            if (n_in_i .gt. 1) then
1140 >                               if (do_stress.and.SIM_uses_AtomicVirial) then
1141 >                                  ! find the distance between the atom and the center of
1142 >                                  ! the cutoff group:
1143   #ifdef IS_MPI
1144 <                         f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1145 <                         f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1018 <                         f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1144 >                                  call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
1145 >                                       q_group_Row(:,i), dag, rag)
1146   #else
1147 <                         f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1148 <                         f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1022 <                         f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1147 >                                  call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
1148 >                                       q_group(:,i), dag, rag)
1149   #endif
1150 <                      enddo
1150 >                                  call add_stress_tensor(dag,fg,tau)
1151 >                               endif
1152 >                            endif
1153 >                         enddo
1154 >                        
1155 >                         do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1156 >                            atom2=groupListCol(jb)
1157 >                            mf = mfactCol(atom2)
1158 >                            ! fg is the force on atom jb due to cutoff group's
1159 >                            ! presence in switching region
1160 >                            fg = -swderiv*d_grp*mf
1161 > #ifdef IS_MPI
1162 >                            f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) + fg(1)
1163 >                            f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) + fg(2)
1164 >                            f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) + fg(3)
1165 > #else
1166 >                            f(1,atom2) = f(1,atom2) + fg(1)
1167 >                            f(2,atom2) = f(2,atom2) + fg(2)
1168 >                            f(3,atom2) = f(3,atom2) + fg(3)
1169 > #endif
1170 >                            if (n_in_j .gt. 1) then
1171 >                               if (do_stress.and.SIM_uses_AtomicVirial) then
1172 >                                  ! find the distance between the atom and the center of
1173 >                                  ! the cutoff group:
1174 > #ifdef IS_MPI
1175 >                                  call get_interatomic_vector(q_Col(:,atom2), &
1176 >                                       q_group_Col(:,j), dag, rag)
1177 > #else
1178 >                                  call get_interatomic_vector(q(:,atom2), &
1179 >                                       q_group(:,j), dag, rag)
1180 > #endif
1181 >                                  call add_stress_tensor(dag,fg,tau)                              
1182 >                               endif
1183 >                            endif                            
1184 >                         enddo
1185 >                      endif
1186                     endif
1026
1027                   if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1187                  endif
1188 <             end if
1188 >             endif
1189            enddo
1190 <
1190 >          
1191         enddo outer
1192  
1193         if (update_nlist) then
# Line 1110 | Line 1269 | contains
1269      endif
1270   #endif
1271  
1272 <    if (FF_RequiresPostpairCalc() .and. SIM_requires_postpair_calc) then
1272 >    if (SIM_requires_postpair_calc) then
1273 >       do i = 1, nlocal            
1274 >          
1275 >          ! we loop only over the local atoms, so we don't need row and column
1276 >          ! lookups for the types
1277 >          
1278 >          me_i = atid(i)
1279 >          
1280 >          ! is the atom electrostatic?  See if it would have an
1281 >          ! electrostatic interaction with itself
1282 >          iHash = InteractionHash(me_i,me_i)
1283  
1284 <       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
1116 <
1284 >          if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1285   #ifdef IS_MPI
1286 <          call scatter(rf_Row,rf,plan_atom_row_3d)
1287 <          call scatter(rf_Col,rf_Temp,plan_atom_col_3d)
1288 <          do i = 1,nlocal
1289 <             rf(1:3,i) = rf(1:3,i) + rf_Temp(1:3,i)
1290 <          end do
1286 >             call self_self(i, eFrame, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), &
1287 >                  t, do_pot)
1288 > #else
1289 >             call self_self(i, eFrame, pot(ELECTROSTATIC_POT), &
1290 >                  t, do_pot)
1291   #endif
1292 <
1293 <          do i = 1, nLocal
1294 <
1295 <             rfpot = 0.0_DP
1292 >          endif
1293 >  
1294 >          
1295 >          if (electrostaticSummationMethod.eq.REACTION_FIELD) then
1296 >            
1297 >             ! loop over the excludes to accumulate RF stuff we've
1298 >             ! left out of the normal pair loop
1299 >            
1300 >             do i1 = 1, nSkipsForAtom(i)
1301 >                j = skipsForAtom(i, i1)
1302 >                
1303 >                ! prevent overcounting of the skips
1304 >                if (i.lt.j) then
1305 >                   call get_interatomic_vector(q(:,i), q(:,j), d_atm, ratmsq)
1306 >                   rVal = sqrt(ratmsq)
1307 >                   call get_switch(ratmsq, sw, dswdr, rVal,in_switching_region)
1308   #ifdef IS_MPI
1309 <             me_i = atid_row(i)
1309 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1310 >                        vpair, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1311   #else
1312 <             me_i = atid(i)
1312 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1313 >                        vpair, pot(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1314   #endif
1315 <             iHash = InteractionHash(me_i,me_j)
1316 <            
1317 <             if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1315 >                endif
1316 >             enddo
1317 >          endif
1318  
1319 <                mu_i = getDipoleMoment(me_i)
1138 <
1139 <                !! The reaction field needs to include a self contribution
1140 <                !! to the field:
1141 <                call accumulate_self_rf(i, mu_i, eFrame)
1142 <                !! Get the reaction field contribution to the
1143 <                !! potential and torques:
1144 <                call reaction_field_final(i, mu_i, eFrame, rfpot, t, do_pot)
1319 >          if (do_box_dipole) then
1320   #ifdef IS_MPI
1321 <                pot_local(ELECTROSTATIC_POT) = pot_local(ELECTROSTATIC_POT) + rfpot
1321 >             call accumulate_box_dipole(i, eFrame, q(:,i), pChg_local, &
1322 >                  nChg_local, pChgPos_local, nChgPos_local, dipVec_local, &
1323 >                  pChgCount_local, nChgCount_local)
1324   #else
1325 <                pot(ELECTROSTATIC_POT) = pot(ELECTROSTATIC_POT) + rfpot
1326 <
1325 >             call accumulate_box_dipole(i, eFrame, q(:,i), pChg, nChg, &
1326 >                  pChgPos, nChgPos, dipVec, pChgCount, nChgCount)
1327   #endif
1328 <             endif
1329 <          enddo
1153 <       endif
1328 >          endif
1329 >       enddo
1330      endif
1331  
1156
1332   #ifdef IS_MPI
1158
1333      if (do_pot) then
1334 <       pot(1:LR_POT_TYPES) = pot(1:LR_POT_TYPES) &
1335 <            + pot_local(1:LR_POT_TYPES)
1336 <       !! we assume the c code will do the allreduce to get the total potential
1337 <       !! we could do it right here if we needed to...
1334 > #ifdef SINGLE_PRECISION
1335 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_real,mpi_sum, &
1336 >            mpi_comm_world,mpi_err)            
1337 > #else
1338 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_double_precision, &
1339 >            mpi_sum, mpi_comm_world,mpi_err)            
1340 > #endif
1341      endif
1342 +        
1343 +    if (do_box_dipole) then
1344  
1345 <    if (do_stress) then
1346 <       call mpi_allreduce(tau_Temp, tau, 9,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1347 <            mpi_comm_world,mpi_err)
1348 <       call mpi_allreduce(virial_Temp, virial,1,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1349 <            mpi_comm_world,mpi_err)
1345 > #ifdef SINGLE_PRECISION
1346 >       call mpi_allreduce(pChg_local, pChg, 1, mpi_real, mpi_sum, &
1347 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1348 >       call mpi_allreduce(nChg_local, nChg, 1, mpi_real, mpi_sum, &
1349 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1350 >       call mpi_allreduce(pChgCount_local, pChgCount, 1, mpi_integer, mpi_sum,&
1351 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1352 >       call mpi_allreduce(nChgCount_local, nChgCount, 1, mpi_integer, mpi_sum,&
1353 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1354 >       call mpi_allreduce(pChgPos_local, pChgPos, 3, mpi_real, mpi_sum, &
1355 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1356 >       call mpi_allreduce(nChgPos_local, nChgPos, 3, mpi_real, mpi_sum, &
1357 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1358 >       call mpi_allreduce(dipVec_local, dipVec, 3, mpi_real, mpi_sum, &
1359 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1360 > #else
1361 >       call mpi_allreduce(pChg_local, pChg, 1, mpi_double_precision, mpi_sum, &
1362 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1363 >       call mpi_allreduce(nChg_local, nChg, 1, mpi_double_precision, mpi_sum, &
1364 >            mpi_comm_world, mpi_err)
1365 >       call mpi_allreduce(pChgCount_local, pChgCount, 1, mpi_integer,&
1366 >            mpi_sum, mpi_comm_world, mpi_err)
1367 >       call mpi_allreduce(nChgCount_local, nChgCount, 1, mpi_integer,&
1368 >            mpi_sum, mpi_comm_world, mpi_err)
1369 >       call mpi_allreduce(pChgPos_local, pChgPos, 3, mpi_double_precision, &
1370 >            mpi_sum, mpi_comm_world, mpi_err)
1371 >       call mpi_allreduce(nChgPos_local, nChgPos, 3, mpi_double_precision, &
1372 >            mpi_sum, mpi_comm_world, mpi_err)
1373 >       call mpi_allreduce(dipVec_local, dipVec, 3, mpi_double_precision, &
1374 >            mpi_sum, mpi_comm_world, mpi_err)
1375 > #endif
1376 >
1377      endif
1378 +    
1379 + #endif
1380  
1381 < #else
1381 >    if (do_box_dipole) then
1382 >       ! first load the accumulated dipole moment (if dipoles were present)
1383 >       boxDipole(1) = dipVec(1)
1384 >       boxDipole(2) = dipVec(2)
1385 >       boxDipole(3) = dipVec(3)
1386  
1387 <    if (do_stress) then
1388 <       tau = tau_Temp
1389 <       virial = virial_Temp
1390 <    endif
1387 >       ! now include the dipole moment due to charges
1388 >       ! use the lesser of the positive and negative charge totals
1389 >       if (nChg .le. pChg) then
1390 >          chg_value = nChg
1391 >       else
1392 >          chg_value = pChg
1393 >       endif
1394 >      
1395 >       ! find the average positions
1396 >       if (pChgCount .gt. 0 .and. nChgCount .gt. 0) then
1397 >          pChgPos = pChgPos / pChgCount
1398 >          nChgPos = nChgPos / nChgCount
1399 >       endif
1400  
1401 < #endif
1401 >       ! dipole is from the negative to the positive (physics notation)
1402 >       chgVec(1) = pChgPos(1) - nChgPos(1)
1403 >       chgVec(2) = pChgPos(2) - nChgPos(2)
1404 >       chgVec(3) = pChgPos(3) - nChgPos(3)
1405  
1406 +       boxDipole(1) = boxDipole(1) + chgVec(1) * chg_value
1407 +       boxDipole(2) = boxDipole(2) + chgVec(2) * chg_value
1408 +       boxDipole(3) = boxDipole(3) + chgVec(3) * chg_value
1409 +
1410 +    endif
1411 +
1412    end subroutine do_force_loop
1413  
1414    subroutine do_pair(i, j, rijsq, d, sw, do_pot, &
1415 <       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1415 >       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, d_grp, r_grp, rCut)
1416  
1417      real( kind = dp ) :: vpair, sw
1418      real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
# Line 1196 | Line 1426 | contains
1426      logical, intent(inout) :: do_pot
1427      integer, intent(in) :: i, j
1428      real ( kind = dp ), intent(inout) :: rijsq
1429 <    real ( kind = dp )                :: r
1429 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: r_grp
1430      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3)
1431 +    real ( kind = dp ), intent(inout) :: d_grp(3)
1432 +    real ( kind = dp ), intent(inout) :: rCut
1433 +    real ( kind = dp ) :: r
1434 +    real ( kind = dp ) :: a_k, b_k, c_k, d_k, dx
1435      integer :: me_i, me_j
1436 +    integer :: k
1437  
1438      integer :: iHash
1439  
1440      r = sqrt(rijsq)
1441 <    vpair = 0.0d0
1442 <    fpair(1:3) = 0.0d0
1441 >    
1442 >    vpair = 0.0_dp
1443 >    fpair(1:3) = 0.0_dp
1444  
1445   #ifdef IS_MPI
1446      me_i = atid_row(i)
# Line 1215 | Line 1451 | contains
1451   #endif
1452  
1453      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1454 <
1454 >    
1455      if ( iand(iHash, LJ_PAIR).ne.0 ) then
1456 <       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1456 >       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1457              pot(VDW_POT), f, do_pot)
1458      endif
1459 <
1459 >    
1460      if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1461 <       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1461 >       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1462              pot(ELECTROSTATIC_POT), eFrame, f, t, do_pot)
1227
1228       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
1229
1230          ! CHECK ME (RF needs to know about all electrostatic types)
1231          call accumulate_rf(i, j, r, eFrame, sw)
1232          call rf_correct_forces(i, j, d, r, eFrame, sw, f, fpair)
1233       endif
1234
1463      endif
1464 <
1464 >    
1465      if ( iand(iHash, STICKY_PAIR).ne.0 ) then
1466         call do_sticky_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1467              pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1468      endif
1469 <
1469 >    
1470      if ( iand(iHash, STICKYPOWER_PAIR).ne.0 ) then
1471         call do_sticky_power_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1472              pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1473      endif
1474 <
1474 >    
1475      if ( iand(iHash, GAYBERNE_PAIR).ne.0 ) then
1476         call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1477              pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1478      endif
1479      
1480      if ( iand(iHash, GAYBERNE_LJ).ne.0 ) then
1481 < !      call do_gblj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1482 < !           pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1481 >       call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1482 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1483      endif
1484 <
1484 >    
1485      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1486         call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1487              pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1488      endif
1489 <
1489 >    
1490      if ( iand(iHash, SHAPE_PAIR).ne.0 ) then      
1491         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1492              pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1493      endif
1494 <
1494 >    
1495      if ( iand(iHash, SHAPE_LJ).ne.0 ) then      
1496         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1497              pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1498      endif
1499 <    
1499 >
1500 >    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1501 >       call do_SC_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1502 >            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1503 >    endif
1504 >    
1505    end subroutine do_pair
1506  
1507 <  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, &
1507 >  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, rCut, &
1508         do_pot, do_stress, eFrame, A, f, t, pot)
1509  
1510      real( kind = dp ) :: sw
# Line 1283 | Line 1516 | contains
1516  
1517      logical, intent(inout) :: do_pot, do_stress
1518      integer, intent(in) :: i, j
1519 <    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq
1519 >    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq, rCut
1520      real ( kind = dp )                :: r, rc
1521      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3), dc(3)
1522  
1523      integer :: me_i, me_j, iHash
1524  
1525      r = sqrt(rijsq)
1526 <
1526 >    
1527   #ifdef IS_MPI  
1528      me_i = atid_row(i)
1529      me_j = atid_col(j)  
# Line 1302 | Line 1535 | contains
1535      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1536  
1537      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1538 <            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq )
1538 >            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq)
1539      endif
1540 +
1541 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1542 +            call calc_SC_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq, rcut )
1543 +    endif
1544      
1545    end subroutine do_prepair
1546  
# Line 1315 | Line 1552 | contains
1552      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1553         call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1554      endif
1555 <
1556 <
1555 >    if (FF_uses_SC .and. SIM_uses_SC) then
1556 >       call calc_SC_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1557 >    endif
1558    end subroutine do_preforce
1559  
1560  
# Line 1328 | Line 1566 | contains
1566      real( kind = dp ) :: d(3), scaled(3)
1567      integer i
1568  
1569 <    d(1:3) = q_j(1:3) - q_i(1:3)
1569 >    d(1) = q_j(1) - q_i(1)
1570 >    d(2) = q_j(2) - q_i(2)
1571 >    d(3) = q_j(3) - q_i(3)
1572  
1573      ! Wrap back into periodic box if necessary
1574      if ( SIM_uses_PBC ) then
1575  
1576         if( .not.boxIsOrthorhombic ) then
1577            ! calc the scaled coordinates.
1578 +          ! scaled = matmul(HmatInv, d)
1579  
1580 <          scaled = matmul(HmatInv, d)
1581 <
1580 >          scaled(1) = HmatInv(1,1)*d(1) + HmatInv(1,2)*d(2) + HmatInv(1,3)*d(3)
1581 >          scaled(2) = HmatInv(2,1)*d(1) + HmatInv(2,2)*d(2) + HmatInv(2,3)*d(3)
1582 >          scaled(3) = HmatInv(3,1)*d(1) + HmatInv(3,2)*d(2) + HmatInv(3,3)*d(3)
1583 >          
1584            ! wrap the scaled coordinates
1585  
1586 <          scaled = scaled  - anint(scaled)
1586 >          scaled(1) = scaled(1) - anint(scaled(1), kind=dp)
1587 >          scaled(2) = scaled(2) - anint(scaled(2), kind=dp)
1588 >          scaled(3) = scaled(3) - anint(scaled(3), kind=dp)
1589  
1345
1590            ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1591            ! coordinates
1592 +          ! d = matmul(Hmat,scaled)
1593 +          d(1)= Hmat(1,1)*scaled(1) + Hmat(1,2)*scaled(2) + Hmat(1,3)*scaled(3)
1594 +          d(2)= Hmat(2,1)*scaled(1) + Hmat(2,2)*scaled(2) + Hmat(2,3)*scaled(3)
1595 +          d(3)= Hmat(3,1)*scaled(1) + Hmat(3,2)*scaled(2) + Hmat(3,3)*scaled(3)
1596  
1349          d = matmul(Hmat,scaled)
1350
1597         else
1598            ! calc the scaled coordinates.
1599  
1600 <          do i = 1, 3
1601 <             scaled(i) = d(i) * HmatInv(i,i)
1600 >          scaled(1) = d(1) * HmatInv(1,1)
1601 >          scaled(2) = d(2) * HmatInv(2,2)
1602 >          scaled(3) = d(3) * HmatInv(3,3)
1603 >          
1604 >          ! wrap the scaled coordinates
1605 >          
1606 >          scaled(1) = scaled(1) - anint(scaled(1), kind=dp)
1607 >          scaled(2) = scaled(2) - anint(scaled(2), kind=dp)
1608 >          scaled(3) = scaled(3) - anint(scaled(3), kind=dp)
1609  
1610 <             ! wrap the scaled coordinates
1611 <
1359 <             scaled(i) = scaled(i) - anint(scaled(i))
1610 >          ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1611 >          ! coordinates
1612  
1613 <             ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1614 <             ! coordinates
1613 >          d(1) = scaled(1)*Hmat(1,1)
1614 >          d(2) = scaled(2)*Hmat(2,2)
1615 >          d(3) = scaled(3)*Hmat(3,3)
1616  
1364             d(i) = scaled(i)*Hmat(i,i)
1365          enddo
1617         endif
1618  
1619      endif
1620  
1621 <    r_sq = dot_product(d,d)
1621 >    r_sq = d(1)*d(1) + d(2)*d(2) + d(3)*d(3)
1622  
1623    end subroutine get_interatomic_vector
1624  
# Line 1399 | Line 1650 | contains
1650      pot_Col = 0.0_dp
1651      pot_Temp = 0.0_dp
1652  
1402    rf_Row = 0.0_dp
1403    rf_Col = 0.0_dp
1404    rf_Temp = 0.0_dp
1405
1653   #endif
1654  
1655      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1656         call clean_EAM()
1657      endif
1658  
1412    rf = 0.0_dp
1413    tau_Temp = 0.0_dp
1414    virial_Temp = 0.0_dp
1659    end subroutine zero_work_arrays
1660  
1661    function skipThisPair(atom1, atom2) result(skip_it)
# Line 1503 | Line 1747 | contains
1747  
1748    function FF_RequiresPrepairCalc() result(doesit)
1749      logical :: doesit
1750 <    doesit = FF_uses_EAM
1750 >    doesit = FF_uses_EAM .or. FF_uses_SC &
1751 >         .or. FF_uses_MEAM
1752    end function FF_RequiresPrepairCalc
1753  
1509  function FF_RequiresPostpairCalc() result(doesit)
1510    logical :: doesit
1511    if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) doesit = .true.
1512  end function FF_RequiresPostpairCalc
1513
1754   #ifdef PROFILE
1755    function getforcetime() result(totalforcetime)
1756      real(kind=dp) :: totalforcetime
# Line 1520 | Line 1760 | contains
1760  
1761    !! This cleans componets of force arrays belonging only to fortran
1762  
1763 <  subroutine add_stress_tensor(dpair, fpair)
1763 >  subroutine add_stress_tensor(dpair, fpair, tau)
1764  
1765      real( kind = dp ), dimension(3), intent(in) :: dpair, fpair
1766 +    real( kind = dp ), dimension(9), intent(inout) :: tau
1767  
1768      ! because the d vector is the rj - ri vector, and
1769      ! because fx, fy, fz are the force on atom i, we need a
1770      ! negative sign here:  
1771  
1772 <    tau_Temp(1) = tau_Temp(1) - dpair(1) * fpair(1)
1773 <    tau_Temp(2) = tau_Temp(2) - dpair(1) * fpair(2)
1774 <    tau_Temp(3) = tau_Temp(3) - dpair(1) * fpair(3)
1775 <    tau_Temp(4) = tau_Temp(4) - dpair(2) * fpair(1)
1776 <    tau_Temp(5) = tau_Temp(5) - dpair(2) * fpair(2)
1777 <    tau_Temp(6) = tau_Temp(6) - dpair(2) * fpair(3)
1778 <    tau_Temp(7) = tau_Temp(7) - dpair(3) * fpair(1)
1779 <    tau_Temp(8) = tau_Temp(8) - dpair(3) * fpair(2)
1780 <    tau_Temp(9) = tau_Temp(9) - dpair(3) * fpair(3)
1772 >    tau(1) = tau(1) - dpair(1) * fpair(1)
1773 >    tau(2) = tau(2) - dpair(1) * fpair(2)
1774 >    tau(3) = tau(3) - dpair(1) * fpair(3)
1775 >    tau(4) = tau(4) - dpair(2) * fpair(1)
1776 >    tau(5) = tau(5) - dpair(2) * fpair(2)
1777 >    tau(6) = tau(6) - dpair(2) * fpair(3)
1778 >    tau(7) = tau(7) - dpair(3) * fpair(1)
1779 >    tau(8) = tau(8) - dpair(3) * fpair(2)
1780 >    tau(9) = tau(9) - dpair(3) * fpair(3)
1781  
1541    virial_Temp = virial_Temp + &
1542         (tau_Temp(1) + tau_Temp(5) + tau_Temp(9))
1543
1782    end subroutine add_stress_tensor
1783  
1784   end module doForces

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