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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 2279 by chrisfen, Tue Aug 30 18:23:50 2005 UTC vs.
Revision 2717 by gezelter, Mon Apr 17 21:49:12 2006 UTC

# Line 45 | Line 45
45  
46   !! @author Charles F. Vardeman II
47   !! @author Matthew Meineke
48 < !! @version $Id: doForces.F90,v 1.33 2005-08-30 18:23:29 chrisfen Exp $, $Date: 2005-08-30 18:23:29 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.33 $
48 > !! @version $Id: doForces.F90,v 1.78 2006-04-17 21:49:12 gezelter Exp $, $Date: 2006-04-17 21:49:12 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.78 $
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
62 <  use gb_pair
61 >  use gayberne
62    use shapes
63    use vector_class
64    use eam
65 +  use suttonchen
66    use status
67 +  use interpolation
68   #ifdef IS_MPI
69    use mpiSimulation
70   #endif
# Line 75 | Line 76 | module doForces
76   #include "UseTheForce/fSwitchingFunction.h"
77   #include "UseTheForce/fCutoffPolicy.h"
78   #include "UseTheForce/DarkSide/fInteractionMap.h"
79 + #include "UseTheForce/DarkSide/fElectrostaticSummationMethod.h"
80  
81  
82    INTEGER, PARAMETER:: PREPAIR_LOOP = 1
# Line 85 | Line 87 | module doForces
87    logical, save :: haveSaneForceField = .false.
88    logical, save :: haveInteractionHash = .false.
89    logical, save :: haveGtypeCutoffMap = .false.
90 +  logical, save :: haveDefaultCutoffs = .false.
91 +  logical, save :: haveSkinThickness = .false.
92 +  logical, save :: haveElectrostaticSummationMethod = .false.
93 +  logical, save :: haveCutoffPolicy = .false.
94 +  logical, save :: VisitCutoffsAfterComputing = .false.
95  
96    logical, save :: FF_uses_DirectionalAtoms
97    logical, save :: FF_uses_Dipoles
98    logical, save :: FF_uses_GayBerne
99    logical, save :: FF_uses_EAM
100 <  logical, save :: FF_uses_RF
100 >  logical, save :: FF_uses_SC
101 >  logical, save :: FF_uses_MEAM
102 >
103  
104    logical, save :: SIM_uses_DirectionalAtoms
105    logical, save :: SIM_uses_EAM
106 <  logical, save :: SIM_uses_RF
106 >  logical, save :: SIM_uses_SC
107 >  logical, save :: SIM_uses_MEAM
108    logical, save :: SIM_requires_postpair_calc
109    logical, save :: SIM_requires_prepair_calc
110    logical, save :: SIM_uses_PBC
111  
112 <  integer, save :: corrMethod
112 >  integer, save :: electrostaticSummationMethod
113 >  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
114  
115 +  real(kind=dp), save :: defaultRcut, defaultRsw, largestRcut
116 +  real(kind=dp), save :: skinThickness
117 +  logical, save :: defaultDoShift
118 +
119    public :: init_FF
120 <  public :: setDefaultCutoffs
120 >  public :: setCutoffs
121 >  public :: cWasLame
122 >  public :: setElectrostaticMethod
123 >  public :: setCutoffPolicy
124 >  public :: setSkinThickness
125    public :: do_force_loop
107  public :: createInteractionHash
108  public :: createGtypeCutoffMap
109  public :: getStickyCut
110  public :: getStickyPowerCut
111  public :: getGayBerneCut
112  public :: getEAMCut
113  public :: getShapeCut
126  
127   #ifdef PROFILE
128    public :: getforcetime
# Line 123 | Line 135 | module doForces
135    ! Bit hash to determine pair-pair interactions.
136    integer, dimension(:,:), allocatable :: InteractionHash
137    real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: atypeMaxCutoff
138 <  real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: groupMaxCutoff
139 <  integer, dimension(:), allocatable :: groupToGtype
140 <  real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: gtypeMaxCutoff
138 >  real(kind=dp), dimension(:), allocatable, target :: groupMaxCutoffRow
139 >  real(kind=dp), dimension(:), pointer :: groupMaxCutoffCol
140 >
141 >  integer, dimension(:), allocatable, target :: groupToGtypeRow
142 >  integer, dimension(:), pointer :: groupToGtypeCol => null()
143 >
144 >  real(kind=dp), dimension(:), allocatable,target :: gtypeMaxCutoffRow
145 >  real(kind=dp), dimension(:), pointer :: gtypeMaxCutoffCol
146    type ::gtypeCutoffs
147       real(kind=dp) :: rcut
148       real(kind=dp) :: rcutsq
# Line 133 | Line 150 | module doForces
150    end type gtypeCutoffs
151    type(gtypeCutoffs), dimension(:,:), allocatable :: gtypeCutoffMap
152  
136  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
137  real(kind=dp),save :: defaultRcut, defaultRsw, defaultRlist
138  
153   contains
154  
155 <  subroutine createInteractionHash(status)
155 >  subroutine createInteractionHash()
156      integer :: nAtypes
143    integer, intent(out) :: status
157      integer :: i
158      integer :: j
159      integer :: iHash
# Line 152 | Line 165 | contains
165      logical :: i_is_GB
166      logical :: i_is_EAM
167      logical :: i_is_Shape
168 +    logical :: i_is_SC
169 +    logical :: i_is_MEAM
170      logical :: j_is_LJ
171      logical :: j_is_Elect
172      logical :: j_is_Sticky
# Line 159 | Line 174 | contains
174      logical :: j_is_GB
175      logical :: j_is_EAM
176      logical :: j_is_Shape
177 +    logical :: j_is_SC
178 +    logical :: j_is_MEAM
179      real(kind=dp) :: myRcut
180  
164    status = 0  
165
181      if (.not. associated(atypes)) then
182 <       call handleError("atype", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
168 <       status = -1
182 >       call handleError("doForces", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
183         return
184      endif
185      
186      nAtypes = getSize(atypes)
187      
188      if (nAtypes == 0) then
189 <       status = -1
189 >       call handleError("doForces", "nAtypes was zero during call of createInteractionHash!")
190         return
191      end if
192  
193      if (.not. allocated(InteractionHash)) then
194         allocate(InteractionHash(nAtypes,nAtypes))
195 +    else
196 +       deallocate(InteractionHash)
197 +       allocate(InteractionHash(nAtypes,nAtypes))
198      endif
199  
200      if (.not. allocated(atypeMaxCutoff)) then
201         allocate(atypeMaxCutoff(nAtypes))
202 +    else
203 +       deallocate(atypeMaxCutoff)
204 +       allocate(atypeMaxCutoff(nAtypes))
205      endif
206          
207      do i = 1, nAtypes
# Line 192 | Line 212 | contains
212         call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
213         call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
214         call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
215 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
216 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_MEAM", i_is_MEAM)
217  
218         do j = i, nAtypes
219  
# Line 205 | Line 227 | contains
227            call getElementProperty(atypes, j, "is_GayBerne", j_is_GB)
228            call getElementProperty(atypes, j, "is_EAM", j_is_EAM)
229            call getElementProperty(atypes, j, "is_Shape", j_is_Shape)
230 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_SC", j_is_SC)
231 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_MEAM", j_is_MEAM)
232  
233            if (i_is_LJ .and. j_is_LJ) then
234               iHash = ior(iHash, LJ_PAIR)            
# Line 226 | Line 250 | contains
250               iHash = ior(iHash, EAM_PAIR)
251            endif
252  
253 +          if (i_is_SC .and. j_is_SC) then
254 +             iHash = ior(iHash, SC_PAIR)
255 +          endif
256 +
257            if (i_is_GB .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_PAIR)
258            if (i_is_GB .and. j_is_LJ) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
259            if (i_is_LJ .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
# Line 245 | Line 273 | contains
273      haveInteractionHash = .true.
274    end subroutine createInteractionHash
275  
276 <  subroutine createGtypeCutoffMap(stat)
276 >  subroutine createGtypeCutoffMap()
277  
250    integer, intent(out), optional :: stat
278      logical :: i_is_LJ
279      logical :: i_is_Elect
280      logical :: i_is_Sticky
# Line 255 | Line 282 | contains
282      logical :: i_is_GB
283      logical :: i_is_EAM
284      logical :: i_is_Shape
285 +    logical :: i_is_SC
286 +    logical :: GtypeFound
287  
288      integer :: myStatus, nAtypes,  i, j, istart, iend, jstart, jend
289 <    integer :: n_in_i
290 <    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut
289 >    integer :: n_in_i, me_i, ia, g, atom1, ja, n_in_j,me_j
290 >    integer :: nGroupsInRow
291 >    integer :: nGroupsInCol
292 >    integer :: nGroupTypesRow,nGroupTypesCol
293 >    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol
294      real(kind=dp) :: biggestAtypeCutoff
295  
264    stat = 0
296      if (.not. haveInteractionHash) then
297 <       call createInteractionHash(myStatus)      
267 <       if (myStatus .ne. 0) then
268 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
269 <          stat = -1
270 <          return
271 <       endif
297 >       call createInteractionHash()      
298      endif
299 <
299 > #ifdef IS_MPI
300 >    nGroupsInRow = getNgroupsInRow(plan_group_row)
301 >    nGroupsInCol = getNgroupsInCol(plan_group_col)
302 > #endif
303      nAtypes = getSize(atypes)
304 <    
304 > ! Set all of the initial cutoffs to zero.
305 >    atypeMaxCutoff = 0.0_dp
306      do i = 1, nAtypes
307 <       if (SimHasAtype(i)) then          
307 >       if (SimHasAtype(i)) then    
308            call getElementProperty(atypes, i, "is_LennardJones", i_is_LJ)
309            call getElementProperty(atypes, i, "is_Electrostatic", i_is_Elect)
310            call getElementProperty(atypes, i, "is_Sticky", i_is_Sticky)
# Line 282 | Line 312 | contains
312            call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
313            call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
314            call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
315 <          
316 <          if (i_is_LJ) then
317 <             thisRcut = getSigma(i) * 2.5_dp
318 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
319 <          endif
320 <          if (i_is_Elect) then
321 <             thisRcut = defaultRcut
322 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
323 <          endif
324 <          if (i_is_Sticky) then
325 <             thisRcut = getStickyCut(i)
326 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
327 <          endif
328 <          if (i_is_StickyP) then
329 <             thisRcut = getStickyPowerCut(i)
330 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
331 <          endif
332 <          if (i_is_GB) then
333 <             thisRcut = getGayBerneCut(i)
334 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
335 <          endif
336 <          if (i_is_EAM) then
337 <             thisRcut = getEAMCut(i)
338 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
339 <          endif
340 <          if (i_is_Shape) then
341 <             thisRcut = getShapeCut(i)
342 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
315 >          call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
316 >
317 >          if (haveDefaultCutoffs) then
318 >             atypeMaxCutoff(i) = defaultRcut
319 >          else
320 >             if (i_is_LJ) then          
321 >                thisRcut = getSigma(i) * 2.5_dp
322 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
323 >             endif
324 >             if (i_is_Elect) then
325 >                thisRcut = defaultRcut
326 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
327 >             endif
328 >             if (i_is_Sticky) then
329 >                thisRcut = getStickyCut(i)
330 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
331 >             endif
332 >             if (i_is_StickyP) then
333 >                thisRcut = getStickyPowerCut(i)
334 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
335 >             endif
336 >             if (i_is_GB) then
337 >                thisRcut = getGayBerneCut(i)
338 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
339 >             endif
340 >             if (i_is_EAM) then
341 >                thisRcut = getEAMCut(i)
342 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
343 >             endif
344 >             if (i_is_Shape) then
345 >                thisRcut = getShapeCut(i)
346 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
347 >             endif
348 >             if (i_is_SC) then
349 >                thisRcut = getSCCut(i)
350 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
351 >             endif
352            endif
353 <          
353 >                    
354            if (atypeMaxCutoff(i).gt.biggestAtypeCutoff) then
355               biggestAtypeCutoff = atypeMaxCutoff(i)
356            endif
357 +
358         endif
359      enddo
360 <
360 >    
361      istart = 1
362 +    jstart = 1
363   #ifdef IS_MPI
364      iend = nGroupsInRow
365 +    jend = nGroupsInCol
366   #else
367      iend = nGroups
368 +    jend = nGroups
369   #endif
370 <    outer: do i = istart, iend
371 <      
370 >    
371 >    !! allocate the groupToGtype and gtypeMaxCutoff here.
372 >    if(.not.allocated(groupToGtypeRow)) then
373 >     !  allocate(groupToGtype(iend))
374 >       allocate(groupToGtypeRow(iend))
375 >    else
376 >       deallocate(groupToGtypeRow)
377 >       allocate(groupToGtypeRow(iend))
378 >    endif
379 >    if(.not.allocated(groupMaxCutoffRow)) then
380 >       allocate(groupMaxCutoffRow(iend))
381 >    else
382 >       deallocate(groupMaxCutoffRow)
383 >       allocate(groupMaxCutoffRow(iend))
384 >    end if
385 >
386 >    if(.not.allocated(gtypeMaxCutoffRow)) then
387 >       allocate(gtypeMaxCutoffRow(iend))
388 >    else
389 >       deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
390 >       allocate(gtypeMaxCutoffRow(iend))
391 >    endif
392 >
393 >
394 > #ifdef IS_MPI
395 >       ! We only allocate new storage if we are in MPI because Ncol /= Nrow
396 >    if(.not.associated(groupToGtypeCol)) then
397 >       allocate(groupToGtypeCol(jend))
398 >    else
399 >       deallocate(groupToGtypeCol)
400 >       allocate(groupToGtypeCol(jend))
401 >    end if
402 >
403 >    if(.not.associated(groupMaxCutoffCol)) then
404 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
405 >    else
406 >       deallocate(groupMaxCutoffCol)
407 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
408 >    end if
409 >    if(.not.associated(gtypeMaxCutoffCol)) then
410 >       allocate(gtypeMaxCutoffCol(jend))
411 >    else
412 >       deallocate(gtypeMaxCutoffCol)      
413 >       allocate(gtypeMaxCutoffCol(jend))
414 >    end if
415 >
416 >       groupMaxCutoffCol = 0.0_dp
417 >       gtypeMaxCutoffCol = 0.0_dp
418 >
419 > #endif
420 >       groupMaxCutoffRow = 0.0_dp
421 >       gtypeMaxCutoffRow = 0.0_dp
422 >
423 >
424 >    !! first we do a single loop over the cutoff groups to find the
425 >    !! largest cutoff for any atypes present in this group.  We also
426 >    !! create gtypes at this point.
427 >    
428 >    tol = 1.0d-6
429 >    nGroupTypesRow = 0
430 >    nGroupTypesCol = 0
431 >    do i = istart, iend      
432         n_in_i = groupStartRow(i+1) - groupStartRow(i)
433 <      
433 >       groupMaxCutoffRow(i) = 0.0_dp
434 >       do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
435 >          atom1 = groupListRow(ia)
436   #ifdef IS_MPI
437 <       jstart = 1
333 <       jend = nGroupsInCol
437 >          me_i = atid_row(atom1)
438   #else
439 <       jstart = i+1
440 <       jend = nGroups
439 >          me_i = atid(atom1)
440 > #endif          
441 >          if (atypeMaxCutoff(me_i).gt.groupMaxCutoffRow(i)) then
442 >             groupMaxCutoffRow(i)=atypeMaxCutoff(me_i)
443 >          endif          
444 >       enddo
445 >       if (nGroupTypesRow.eq.0) then
446 >          nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
447 >          gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
448 >          groupToGtypeRow(i) = nGroupTypesRow
449 >       else
450 >          GtypeFound = .false.
451 >          do g = 1, nGroupTypesRow
452 >             if ( abs(groupMaxCutoffRow(i) - gtypeMaxCutoffRow(g)).lt.tol) then
453 >                groupToGtypeRow(i) = g
454 >                GtypeFound = .true.
455 >             endif
456 >          enddo
457 >          if (.not.GtypeFound) then            
458 >             nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
459 >             gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
460 >             groupToGtypeRow(i) = nGroupTypesRow
461 >          endif
462 >       endif
463 >    enddo    
464 >
465 > #ifdef IS_MPI
466 >    do j = jstart, jend      
467 >       n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
468 >       groupMaxCutoffCol(j) = 0.0_dp
469 >       do ja = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
470 >          atom1 = groupListCol(ja)
471 >
472 >          me_j = atid_col(atom1)
473 >
474 >          if (atypeMaxCutoff(me_j).gt.groupMaxCutoffCol(j)) then
475 >             groupMaxCutoffCol(j)=atypeMaxCutoff(me_j)
476 >          endif          
477 >       enddo
478 >
479 >       if (nGroupTypesCol.eq.0) then
480 >          nGroupTypesCol = nGroupTypesCol + 1
481 >          gtypeMaxCutoffCol(nGroupTypesCol) = groupMaxCutoffCol(j)
482 >          groupToGtypeCol(j) = nGroupTypesCol
483 >       else
484 >          GtypeFound = .false.
485 >          do g = 1, nGroupTypesCol
486 >             if ( abs(groupMaxCutoffCol(j) - gtypeMaxCutoffCol(g)).lt.tol) then
487 >                groupToGtypeCol(j) = g
488 >                GtypeFound = .true.
489 >             endif
490 >          enddo
491 >          if (.not.GtypeFound) then            
492 >             nGroupTypesCol = nGroupTypesCol + 1
493 >             gtypeMaxCutoffCol(nGroupTypesCol) = groupMaxCutoffCol(j)
494 >             groupToGtypeCol(j) = nGroupTypesCol
495 >          endif
496 >       endif
497 >    enddo    
498 >
499 > #else
500 > ! Set pointers to information we just found
501 >    nGroupTypesCol = nGroupTypesRow
502 >    groupToGtypeCol => groupToGtypeRow
503 >    gtypeMaxCutoffCol => gtypeMaxCutoffRow
504 >    groupMaxCutoffCol => groupMaxCutoffRow
505   #endif
506 +
507 +    !! allocate the gtypeCutoffMap here.
508 +    allocate(gtypeCutoffMap(nGroupTypesRow,nGroupTypesCol))
509 +    !! then we do a double loop over all the group TYPES to find the cutoff
510 +    !! map between groups of two types
511 +    tradRcut = max(maxval(gtypeMaxCutoffRow),maxval(gtypeMaxCutoffCol))
512 +
513 +    do i = 1, nGroupTypesRow      
514 +       do j = 1, nGroupTypesCol
515        
516 <      
517 <      
518 <      
519 <      
520 <      
521 <    enddo outer        
516 >          select case(cutoffPolicy)
517 >          case(TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY)
518 >             thisRcut = tradRcut
519 >          case(MIX_CUTOFF_POLICY)
520 >             thisRcut = 0.5_dp * (gtypeMaxCutoffRow(i) + gtypeMaxCutoffCol(j))
521 >          case(MAX_CUTOFF_POLICY)
522 >             thisRcut = max(gtypeMaxCutoffRow(i), gtypeMaxCutoffCol(j))
523 >          case default
524 >             call handleError("createGtypeCutoffMap", "Unknown Cutoff Policy")
525 >             return
526 >          end select
527 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rcut = thisRcut
528 >          
529 >          if (thisRcut.gt.largestRcut) largestRcut = thisRcut
530 >
531 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rcutsq = thisRcut*thisRcut
532 >
533 >          if (.not.haveSkinThickness) then
534 >             skinThickness = 1.0_dp
535 >          endif
536 >
537 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skinThickness)**2
538 >
539 >          ! sanity check
540 >
541 >          if (haveDefaultCutoffs) then
542 >             if (abs(gtypeCutoffMap(i,j)%rcut - defaultRcut).gt.0.0001) then
543 >                call handleError("createGtypeCutoffMap", "user-specified rCut does not match computed group Cutoff")
544 >             endif
545 >          endif
546 >       enddo
547 >    enddo
548 >
549 >    if(allocated(gtypeMaxCutoffRow)) deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
550 >    if(allocated(groupMaxCutoffRow)) deallocate(groupMaxCutoffRow)
551 >    if(allocated(atypeMaxCutoff)) deallocate(atypeMaxCutoff)
552 > #ifdef IS_MPI
553 >    if(associated(groupMaxCutoffCol)) deallocate(groupMaxCutoffCol)
554 >    if(associated(gtypeMaxCutoffCol)) deallocate(gtypeMaxCutoffCol)
555 > #endif
556 >    groupMaxCutoffCol => null()
557 >    gtypeMaxCutoffCol => null()
558      
559 <     haveGtypeCutoffMap = .true.
559 >    haveGtypeCutoffMap = .true.
560     end subroutine createGtypeCutoffMap
561  
562 <   subroutine setDefaultCutoffs(defRcut, defRsw, defRlist, cutPolicy)
350 <     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw, defRlist
351 <     integer, intent(in) :: cutPolicy
562 >   subroutine setCutoffs(defRcut, defRsw)
563  
564 +     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw
565 +     character(len = statusMsgSize) :: errMsg
566 +     integer :: localError
567 +
568       defaultRcut = defRcut
569       defaultRsw = defRsw
570 <     defaultRlist = defRlist
571 <     cutoffPolicy = cutPolicy
572 <   end subroutine setDefaultCutoffs
570 >    
571 >     defaultDoShift = .false.
572 >     if (abs(defaultRcut-defaultRsw) .lt. 0.0001) then
573 >        
574 >        write(errMsg, *) &
575 >             'cutoffRadius and switchingRadius are set to the same', newline &
576 >             // tab, 'value.  OOPSE will use shifted ', newline &
577 >             // tab, 'potentials instead of switching functions.'
578 >        
579 >        call handleInfo("setCutoffs", errMsg)
580 >        
581 >        defaultDoShift = .true.
582 >        
583 >     endif
584  
585 <   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
585 >     localError = 0
586 >     call setLJDefaultCutoff( defaultRcut, defaultDoShift )
587 >     call setElectrostaticCutoffRadius( defaultRcut, defaultRsw )
588 >     call setCutoffEAM( defaultRcut )
589 >     call setCutoffSC( defaultRcut )
590 >     call set_switch(GROUP_SWITCH, defaultRsw, defaultRcut)
591 >     call setHmatDangerousRcutValue(defaultRcut)
592  
593 +     haveDefaultCutoffs = .true.
594 +     haveGtypeCutoffMap = .false.
595 +   end subroutine setCutoffs
596 +
597 +   subroutine cWasLame()
598 +    
599 +     VisitCutoffsAfterComputing = .true.
600 +     return
601 +    
602 +   end subroutine cWasLame
603 +  
604 +   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
605 +    
606       integer, intent(in) :: cutPolicy
607 +    
608       cutoffPolicy = cutPolicy
609 <     call createGtypeCutoffMap()
610 <
365 <   end subroutine setCutoffPolicy
366 <    
609 >     haveCutoffPolicy = .true.
610 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
611      
612 <  subroutine setSimVariables()
613 <    SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
614 <    SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
371 <    SIM_uses_RF = SimUsesRF()
372 <    SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
373 <    SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
374 <    SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
612 >   end subroutine setCutoffPolicy
613 >  
614 >   subroutine setElectrostaticMethod( thisESM )
615  
616 <    haveSIMvariables = .true.
616 >     integer, intent(in) :: thisESM
617  
618 <    return
619 <  end subroutine setSimVariables
618 >     electrostaticSummationMethod = thisESM
619 >     haveElectrostaticSummationMethod = .true.
620 >    
621 >   end subroutine setElectrostaticMethod
622  
623 +   subroutine setSkinThickness( thisSkin )
624 +    
625 +     real(kind=dp), intent(in) :: thisSkin
626 +    
627 +     skinThickness = thisSkin
628 +     haveSkinThickness = .true.    
629 +     haveGtypeCutoffMap = .false.
630 +    
631 +   end subroutine setSkinThickness
632 +      
633 +   subroutine setSimVariables()
634 +     SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
635 +     SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
636 +     SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
637 +     SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
638 +     SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
639 +     SIM_uses_SC = SimUsesSC()
640 +    
641 +     haveSIMvariables = .true.
642 +    
643 +     return
644 +   end subroutine setSimVariables
645 +
646    subroutine doReadyCheck(error)
647      integer, intent(out) :: error
648  
# Line 386 | Line 651 | contains
651      error = 0
652  
653      if (.not. haveInteractionHash) then      
654 <       myStatus = 0      
390 <       call createInteractionHash(myStatus)      
391 <       if (myStatus .ne. 0) then
392 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
393 <          error = -1
394 <          return
395 <       endif
654 >       call createInteractionHash()      
655      endif
656  
657      if (.not. haveGtypeCutoffMap) then        
658 <       myStatus = 0      
400 <       call createGtypeCutoffMap(myStatus)      
401 <       if (myStatus .ne. 0) then
402 <          write(default_error, *) 'createGtypeCutoffMap failed in doForces!'
403 <          error = -1
404 <          return
405 <       endif
658 >       call createGtypeCutoffMap()      
659      endif
660  
661 +
662 +    if (VisitCutoffsAfterComputing) then
663 +       call set_switch(GROUP_SWITCH, largestRcut, largestRcut)      
664 +       call setHmatDangerousRcutValue(largestRcut)
665 +       call setLJsplineRmax(largestRcut)
666 +       call setCutoffEAM(largestRcut)
667 +       call setCutoffSC(largestRcut)
668 +       VisitCutoffsAfterComputing = .false.
669 +    endif
670 +
671 +
672      if (.not. haveSIMvariables) then
673         call setSimVariables()
674      endif
675  
676 <    if (.not. haveRlist) then
677 <       write(default_error, *) 'rList has not been set in doForces!'
678 <       error = -1
679 <       return
680 <    endif
676 >  !  if (.not. haveRlist) then
677 >  !     write(default_error, *) 'rList has not been set in doForces!'
678 >  !     error = -1
679 >  !     return
680 >  !  endif
681  
682      if (.not. haveNeighborList) then
683         write(default_error, *) 'neighbor list has not been initialized in doForces!'
# Line 438 | Line 702 | contains
702    end subroutine doReadyCheck
703  
704  
705 <  subroutine init_FF(use_RF_c, use_UW_c, use_DW_c, thisStat)
705 >  subroutine init_FF(thisStat)
706  
443    logical, intent(in) :: use_RF_c
444    logical, intent(in) :: use_UW_c
445    logical, intent(in) :: use_DW_c
707      integer, intent(out) :: thisStat  
708      integer :: my_status, nMatches
448    integer :: corrMethod
709      integer, pointer :: MatchList(:) => null()
450    real(kind=dp) :: rcut, rrf, rt, dielect
710  
711      !! assume things are copacetic, unless they aren't
712      thisStat = 0
713  
455    !! Fortran's version of a cast:
456    FF_uses_RF = use_RF_c
457
458    !! set the electrostatic correction method
459    if (use_UW_c .eq. .true.) then
460       corrMethod = 1
461    elseif (use_DW_c .eq. .true.) then
462       corrMethod = 2
463    else
464       corrMethod = 0
465    endif
466    
714      !! init_FF is called *after* all of the atom types have been
715      !! defined in atype_module using the new_atype subroutine.
716      !!
# Line 474 | Line 721 | contains
721      FF_uses_Dipoles = .false.
722      FF_uses_GayBerne = .false.
723      FF_uses_EAM = .false.
724 +    FF_uses_SC = .false.
725  
726      call getMatchingElementList(atypes, "is_Directional", .true., &
727           nMatches, MatchList)
# Line 490 | Line 738 | contains
738      call getMatchingElementList(atypes, "is_EAM", .true., nMatches, MatchList)
739      if (nMatches .gt. 0) FF_uses_EAM = .true.
740  
741 +    call getMatchingElementList(atypes, "is_SC", .true., nMatches, MatchList)
742 +    if (nMatches .gt. 0) FF_uses_SC = .true.
743  
494    haveSaneForceField = .true.
744  
745 <    !! check to make sure the FF_uses_RF setting makes sense
497 <
498 <    if (FF_uses_Dipoles) then
499 <       if (FF_uses_RF) then
500 <          dielect = getDielect()
501 <          call initialize_rf(dielect)
502 <       endif
503 <    else
504 <       if (FF_uses_RF) then          
505 <          write(default_error,*) 'Using Reaction Field with no dipoles?  Huh?'
506 <          thisStat = -1
507 <          haveSaneForceField = .false.
508 <          return
509 <       endif
510 <    endif
745 >    haveSaneForceField = .true.
746  
747      if (FF_uses_EAM) then
748         call init_EAM_FF(my_status)
# Line 519 | Line 754 | contains
754         end if
755      endif
756  
522    if (FF_uses_GayBerne) then
523       call check_gb_pair_FF(my_status)
524       if (my_status .ne. 0) then
525          thisStat = -1
526          haveSaneForceField = .false.
527          return
528       endif
529    endif
530
757      if (.not. haveNeighborList) then
758         !! Create neighbor lists
759         call expandNeighborList(nLocal, my_status)
# Line 561 | Line 787 | contains
787  
788      !! Stress Tensor
789      real( kind = dp), dimension(9) :: tau  
790 <    real ( kind = dp ) :: pot
790 >    real ( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
791      logical ( kind = 2) :: do_pot_c, do_stress_c
792      logical :: do_pot
793      logical :: do_stress
794      logical :: in_switching_region
795   #ifdef IS_MPI
796 <    real( kind = DP ) :: pot_local
796 >    real( kind = DP ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot_local
797      integer :: nAtomsInRow
798      integer :: nAtomsInCol
799      integer :: nprocs
# Line 582 | Line 808 | contains
808      integer :: nlist
809      real( kind = DP ) :: ratmsq, rgrpsq, rgrp, vpair, vij
810      real( kind = DP ) :: sw, dswdr, swderiv, mf
811 +    real( kind = DP ) :: rVal
812      real(kind=dp),dimension(3) :: d_atm, d_grp, fpair, fij
813      real(kind=dp) :: rfpot, mu_i, virial
814 +    real(kind=dp):: rCut
815      integer :: me_i, me_j, n_in_i, n_in_j
816      logical :: is_dp_i
817      integer :: neighborListSize
# Line 592 | Line 820 | contains
820      integer :: propPack_i, propPack_j
821      integer :: loopStart, loopEnd, loop
822      integer :: iHash
823 <    real(kind=dp) :: listSkin = 1.0  
823 >    integer :: i1
824 >  
825  
826      !! initialize local variables  
827  
# Line 656 | Line 885 | contains
885         ! (but only on the first time through):
886         if (loop .eq. loopStart) then
887   #ifdef IS_MPI
888 <          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, listSkin, &
888 >          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, skinThickness, &
889                 update_nlist)
890   #else
891 <          call checkNeighborList(nGroups, q_group, listSkin, &
891 >          call checkNeighborList(nGroups, q_group, skinThickness, &
892                 update_nlist)
893   #endif
894         endif
# Line 717 | Line 946 | contains
946               me_j = atid(j)
947               call get_interatomic_vector(q_group(:,i), &
948                    q_group(:,j), d_grp, rgrpsq)
949 < #endif
949 > #endif      
950  
951 <             if (rgrpsq < InteractionHash(me_i,me_j)%rListsq) then
951 >             if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rListsq) then
952                  if (update_nlist) then
953                     nlist = nlist + 1
954  
# Line 739 | Line 968 | contains
968  
969                     list(nlist) = j
970                  endif
971 +
972  
973 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
974 <                   vij = 0.0d0
745 <                   fij(1:3) = 0.0d0
746 <                endif
973 >                
974 >                if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCutsq) then
975  
976 <                call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp, group_switch, &
977 <                     in_switching_region)
978 <
979 <                n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
980 <
981 <                do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
982 <
983 <                   atom1 = groupListRow(ia)
984 <
985 <                   inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
986 <
987 <                      atom2 = groupListCol(jb)
988 <
989 <                      if (skipThisPair(atom1, atom2)) cycle inner
990 <
991 <                      if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
992 <                         d_atm(1:3) = d_grp(1:3)
993 <                         ratmsq = rgrpsq
994 <                      else
995 < #ifdef IS_MPI
996 <                         call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
997 <                              q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
998 < #else
999 <                         call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
1000 <                              q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1001 < #endif
1002 <                      endif
1003 <
1004 <                      if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
1005 < #ifdef IS_MPI                      
1006 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1007 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1008 <                              eFrame, A, f, t, pot_local)
1009 < #else
1010 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1011 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1012 <                              eFrame, A, f, t, pot)
1013 < #endif                                              
1014 <                      else
976 >                   rCut = gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCut
977 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
978 >                      vij = 0.0d0
979 >                      fij(1) = 0.0_dp
980 >                      fij(2) = 0.0_dp
981 >                      fij(3) = 0.0_dp
982 >                   endif
983 >                  
984 >                   call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp, &
985 >                        group_switch, in_switching_region)
986 >                  
987 >                   n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
988 >                  
989 >                   do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
990 >                      
991 >                      atom1 = groupListRow(ia)
992 >                      
993 >                      inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
994 >                        
995 >                         atom2 = groupListCol(jb)
996 >                        
997 >                         if (skipThisPair(atom1, atom2))  cycle inner
998 >                        
999 >                         if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
1000 >                            d_atm(1) = d_grp(1)
1001 >                            d_atm(2) = d_grp(2)
1002 >                            d_atm(3) = d_grp(3)
1003 >                            ratmsq = rgrpsq
1004 >                         else
1005 > #ifdef IS_MPI
1006 >                            call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
1007 >                                 q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1008 > #else
1009 >                            call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
1010 >                                 q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
1011 > #endif
1012 >                         endif
1013 >                        
1014 >                         if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
1015   #ifdef IS_MPI                      
1016 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1017 <                              do_pot, &
1018 <                              eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, fpair)
1016 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1017 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1018 >                                 eFrame, A, f, t, pot_local)
1019   #else
1020 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1021 <                              do_pot,  &
1022 <                              eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1020 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1021 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1022 >                                 eFrame, A, f, t, pot)
1023 > #endif                                              
1024 >                         else
1025 > #ifdef IS_MPI                      
1026 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1027 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, &
1028 >                                 fpair, d_grp, rgrp, rCut)
1029 > #else
1030 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1031 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, &
1032 >                                 d_grp, rgrp, rCut)
1033   #endif
1034 +                            vij = vij + vpair
1035 +                            fij(1) = fij(1) + fpair(1)
1036 +                            fij(2) = fij(2) + fpair(2)
1037 +                            fij(3) = fij(3) + fpair(3)
1038 +                         endif
1039 +                      enddo inner
1040 +                   enddo
1041  
1042 <                         vij = vij + vpair
1043 <                         fij(1:3) = fij(1:3) + fpair(1:3)
1044 <                      endif
1045 <                   enddo inner
1046 <                enddo
1047 <
1048 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1049 <                   if (in_switching_region) then
1050 <                      swderiv = vij*dswdr/rgrp
1051 <                      fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
807 <                      fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
808 <                      fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
809 <
810 <                      do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
811 <                         atom1=groupListRow(ia)
812 <                         mf = mfactRow(atom1)
1042 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1043 >                      if (in_switching_region) then
1044 >                         swderiv = vij*dswdr/rgrp
1045 >                         fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
1046 >                         fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
1047 >                         fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
1048 >                        
1049 >                         do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1050 >                            atom1=groupListRow(ia)
1051 >                            mf = mfactRow(atom1)
1052   #ifdef IS_MPI
1053 <                         f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1054 <                         f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1055 <                         f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1053 >                            f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1054 >                            f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1055 >                            f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1056   #else
1057 <                         f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1058 <                         f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1059 <                         f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1057 >                            f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1058 >                            f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1059 >                            f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1060   #endif
1061 <                      enddo
1062 <
1063 <                      do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1064 <                         atom2=groupListCol(jb)
1065 <                         mf = mfactCol(atom2)
1061 >                         enddo
1062 >                        
1063 >                         do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1064 >                            atom2=groupListCol(jb)
1065 >                            mf = mfactCol(atom2)
1066   #ifdef IS_MPI
1067 <                         f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1068 <                         f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1069 <                         f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1067 >                            f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1068 >                            f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1069 >                            f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1070   #else
1071 <                         f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1072 <                         f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1073 <                         f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1071 >                            f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1072 >                            f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1073 >                            f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1074   #endif
1075 <                      enddo
1076 <                   endif
1075 >                         enddo
1076 >                      endif
1077  
1078 <                   if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1078 >                      if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1079 >                   endif
1080                  endif
1081 <             end if
1081 >             endif
1082            enddo
1083 +          
1084         enddo outer
1085  
1086         if (update_nlist) then
# Line 899 | Line 1140 | contains
1140  
1141      if (do_pot) then
1142         ! scatter/gather pot_row into the members of my column
1143 <       call scatter(pot_Row, pot_Temp, plan_atom_row)
1144 <
1143 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1144 >          call scatter(pot_Row(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_row)
1145 >       end do
1146         ! scatter/gather pot_local into all other procs
1147         ! add resultant to get total pot
1148         do i = 1, nlocal
1149 <          pot_local = pot_local + pot_Temp(i)
1149 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES) &
1150 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1151         enddo
1152  
1153         pot_Temp = 0.0_DP
1154 <
1155 <       call scatter(pot_Col, pot_Temp, plan_atom_col)
1154 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1155 >          call scatter(pot_Col(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_col)
1156 >       end do
1157         do i = 1, nlocal
1158 <          pot_local = pot_local + pot_Temp(i)
1158 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES)&
1159 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1160         enddo
1161  
1162      endif
1163   #endif
1164  
1165 <    if (FF_RequiresPostpairCalc() .and. SIM_requires_postpair_calc) then
1165 >    if (SIM_requires_postpair_calc) then
1166 >       do i = 1, nlocal            
1167 >          
1168 >          ! we loop only over the local atoms, so we don't need row and column
1169 >          ! lookups for the types
1170 >          
1171 >          me_i = atid(i)
1172 >          
1173 >          ! is the atom electrostatic?  See if it would have an
1174 >          ! electrostatic interaction with itself
1175 >          iHash = InteractionHash(me_i,me_i)
1176  
1177 <       if (FF_uses_RF .and. SIM_uses_RF) then
923 <
1177 >          if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1178   #ifdef IS_MPI
1179 <          call scatter(rf_Row,rf,plan_atom_row_3d)
1180 <          call scatter(rf_Col,rf_Temp,plan_atom_col_3d)
927 <          do i = 1,nlocal
928 <             rf(1:3,i) = rf(1:3,i) + rf_Temp(1:3,i)
929 <          end do
930 < #endif
931 <
932 <          do i = 1, nLocal
933 <
934 <             rfpot = 0.0_DP
935 < #ifdef IS_MPI
936 <             me_i = atid_row(i)
1179 >             call self_self(i, eFrame, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), &
1180 >                  t, do_pot)
1181   #else
1182 <             me_i = atid(i)
1182 >             call self_self(i, eFrame, pot(ELECTROSTATIC_POT), &
1183 >                  t, do_pot)
1184   #endif
1185 <             iHash = InteractionHash(me_i,me_j)
1185 >          endif
1186 >  
1187 >          
1188 >          if (electrostaticSummationMethod.eq.REACTION_FIELD) then
1189              
1190 <             if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1191 <
1192 <                mu_i = getDipoleMoment(me_i)
1193 <
1194 <                !! The reaction field needs to include a self contribution
1195 <                !! to the field:
1196 <                call accumulate_self_rf(i, mu_i, eFrame)
1197 <                !! Get the reaction field contribution to the
1198 <                !! potential and torques:
1199 <                call reaction_field_final(i, mu_i, eFrame, rfpot, t, do_pot)
1190 >             ! loop over the excludes to accumulate RF stuff we've
1191 >             ! left out of the normal pair loop
1192 >            
1193 >             do i1 = 1, nSkipsForAtom(i)
1194 >                j = skipsForAtom(i, i1)
1195 >                
1196 >                ! prevent overcounting of the skips
1197 >                if (i.lt.j) then
1198 >                   call get_interatomic_vector(q(:,i), &
1199 >                        q(:,j), d_atm, ratmsq)
1200 >                   rVal = dsqrt(ratmsq)
1201 >                   call get_switch(ratmsq, sw, dswdr, rVal, group_switch, &
1202 >                        in_switching_region)
1203   #ifdef IS_MPI
1204 <                pot_local = pot_local + rfpot
1204 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1205 >                        vpair, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1206   #else
1207 <                pot = pot + rfpot
1208 <
1207 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1208 >                        vpair, pot(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1209   #endif
1210 <             endif
1211 <          enddo
1212 <       endif
1210 >                endif
1211 >             enddo
1212 >          endif
1213 >       enddo
1214      endif
1215 <
963 <
1215 >    
1216   #ifdef IS_MPI
1217 <
1217 >    
1218      if (do_pot) then
1219 <       pot = pot + pot_local
1220 <       !! we assume the c code will do the allreduce to get the total potential
969 <       !! we could do it right here if we needed to...
1219 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1220 >            mpi_comm_world,mpi_err)            
1221      endif
1222 <
1222 >    
1223      if (do_stress) then
1224         call mpi_allreduce(tau_Temp, tau, 9,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1225              mpi_comm_world,mpi_err)
1226         call mpi_allreduce(virial_Temp, virial,1,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1227              mpi_comm_world,mpi_err)
1228      endif
1229 <
1229 >    
1230   #else
1231 <
1231 >    
1232      if (do_stress) then
1233         tau = tau_Temp
1234         virial = virial_Temp
1235      endif
1236 <
1236 >    
1237   #endif
1238 <
1238 >    
1239    end subroutine do_force_loop
1240  
1241    subroutine do_pair(i, j, rijsq, d, sw, do_pot, &
1242 <       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1242 >       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, d_grp, r_grp, rCut)
1243  
1244 <    real( kind = dp ) :: pot, vpair, sw
1244 >    real( kind = dp ) :: vpair, sw
1245 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1246      real( kind = dp ), dimension(3) :: fpair
1247      real( kind = dp ), dimension(nLocal)   :: mfact
1248      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
# Line 1001 | Line 1253 | contains
1253      logical, intent(inout) :: do_pot
1254      integer, intent(in) :: i, j
1255      real ( kind = dp ), intent(inout) :: rijsq
1256 <    real ( kind = dp )                :: r
1256 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: r_grp
1257      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3)
1258 <    real ( kind = dp ) :: ebalance
1258 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: d_grp(3)
1259 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: rCut
1260 >    real ( kind = dp ) :: r
1261      integer :: me_i, me_j
1262  
1263      integer :: iHash
# Line 1021 | Line 1275 | contains
1275   #endif
1276  
1277      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1278 <
1278 >    
1279      if ( iand(iHash, LJ_PAIR).ne.0 ) then
1280 <       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot, f, do_pot)
1280 >       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1281 >            pot(VDW_POT), f, do_pot)
1282      endif
1283 <
1283 >    
1284      if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1285 <       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1286 <            pot, eFrame, f, t, do_pot, corrMethod)
1032 <
1033 <       if (FF_uses_RF .and. SIM_uses_RF) then
1034 <
1035 <          ! CHECK ME (RF needs to know about all electrostatic types)
1036 <          call accumulate_rf(i, j, r, eFrame, sw)
1037 <          call rf_correct_forces(i, j, d, r, eFrame, sw, f, fpair)
1038 <       endif
1039 <
1285 >       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1286 >            pot(ELECTROSTATIC_POT), eFrame, f, t, do_pot)
1287      endif
1288 <
1288 >    
1289      if ( iand(iHash, STICKY_PAIR).ne.0 ) then
1290         call do_sticky_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1291 <            pot, A, f, t, do_pot)
1291 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1292      endif
1293 <
1293 >    
1294      if ( iand(iHash, STICKYPOWER_PAIR).ne.0 ) then
1295         call do_sticky_power_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1296 <            pot, A, f, t, do_pot)
1296 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1297      endif
1298 <
1298 >    
1299      if ( iand(iHash, GAYBERNE_PAIR).ne.0 ) then
1300         call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1301 <            pot, A, f, t, do_pot)
1301 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1302      endif
1303      
1304      if ( iand(iHash, GAYBERNE_LJ).ne.0 ) then
1305 < !      call do_gblj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1306 < !           pot, A, f, t, do_pot)
1305 >       call do_gb_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1306 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1307      endif
1308 <
1308 >    
1309      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1310 <       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot, f, &
1311 <            do_pot)
1310 >       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1311 >            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1312      endif
1313 <
1313 >    
1314      if ( iand(iHash, SHAPE_PAIR).ne.0 ) then      
1315         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1316 <            pot, A, f, t, do_pot)
1316 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1317      endif
1318 <
1318 >    
1319      if ( iand(iHash, SHAPE_LJ).ne.0 ) then      
1320         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1321 <            pot, A, f, t, do_pot)
1321 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1322      endif
1323 +
1324 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1325 +       call do_SC_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1326 +            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1327 +    endif
1328 +
1329      
1330 +    
1331    end subroutine do_pair
1332  
1333 <  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, &
1333 >  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, rCut, &
1334         do_pot, do_stress, eFrame, A, f, t, pot)
1335  
1336 <    real( kind = dp ) :: pot, sw
1336 >    real( kind = dp ) :: sw
1337 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1338      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1339      real (kind=dp), dimension(9,nLocal) :: A
1340      real (kind=dp), dimension(3,nLocal) :: f
# Line 1087 | Line 1342 | contains
1342  
1343      logical, intent(inout) :: do_pot, do_stress
1344      integer, intent(in) :: i, j
1345 <    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq
1345 >    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq, rCut
1346      real ( kind = dp )                :: r, rc
1347      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3), dc(3)
1348  
1349      integer :: me_i, me_j, iHash
1350  
1351 +    r = sqrt(rijsq)
1352 +
1353   #ifdef IS_MPI  
1354      me_i = atid_row(i)
1355      me_j = atid_col(j)  
# Line 1104 | Line 1361 | contains
1361      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1362  
1363      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1364 <            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq )
1364 >            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq)
1365      endif
1366 +
1367 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1368 +            call calc_SC_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq, rcut )
1369 +    endif
1370      
1371    end subroutine do_prepair
1372  
1373  
1374    subroutine do_preforce(nlocal,pot)
1375      integer :: nlocal
1376 <    real( kind = dp ) :: pot
1376 >    real( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1377  
1378      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1379 <       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot)
1379 >       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1380      endif
1381 +    if (FF_uses_SC .and. SIM_uses_SC) then
1382 +       call calc_SC_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1383 +    endif
1384  
1385  
1386    end subroutine do_preforce
# Line 1130 | Line 1394 | contains
1394      real( kind = dp ) :: d(3), scaled(3)
1395      integer i
1396  
1397 <    d(1:3) = q_j(1:3) - q_i(1:3)
1397 >    d(1) = q_j(1) - q_i(1)
1398 >    d(2) = q_j(2) - q_i(2)
1399 >    d(3) = q_j(3) - q_i(3)
1400  
1401      ! Wrap back into periodic box if necessary
1402      if ( SIM_uses_PBC ) then
# Line 1153 | Line 1419 | contains
1419         else
1420            ! calc the scaled coordinates.
1421  
1156          do i = 1, 3
1157             scaled(i) = d(i) * HmatInv(i,i)
1422  
1423 <             ! wrap the scaled coordinates
1423 >          scaled(1) = d(1) * HmatInv(1,1)
1424 >          scaled(2) = d(2) * HmatInv(2,2)
1425 >          scaled(3) = d(3) * HmatInv(3,3)
1426 >          
1427 >          ! wrap the scaled coordinates
1428 >          
1429 >          scaled(1) = scaled(1) - dnint(scaled(1))
1430 >          scaled(2) = scaled(2) - dnint(scaled(2))
1431 >          scaled(3) = scaled(3) - dnint(scaled(3))
1432  
1433 <             scaled(i) = scaled(i) - anint(scaled(i))
1433 >          ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1434 >          ! coordinates
1435  
1436 <             ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1437 <             ! coordinates
1436 >          d(1) = scaled(1)*Hmat(1,1)
1437 >          d(2) = scaled(2)*Hmat(2,2)
1438 >          d(3) = scaled(3)*Hmat(3,3)
1439  
1166             d(i) = scaled(i)*Hmat(i,i)
1167          enddo
1440         endif
1441  
1442      endif
1443  
1444 <    r_sq = dot_product(d,d)
1444 >    r_sq = d(1)*d(1) + d(2)*d(2) + d(3)*d(3)
1445  
1446    end subroutine get_interatomic_vector
1447  
# Line 1201 | Line 1473 | contains
1473      pot_Col = 0.0_dp
1474      pot_Temp = 0.0_dp
1475  
1204    rf_Row = 0.0_dp
1205    rf_Col = 0.0_dp
1206    rf_Temp = 0.0_dp
1207
1476   #endif
1477  
1478      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1479         call clean_EAM()
1480      endif
1481  
1214    rf = 0.0_dp
1482      tau_Temp = 0.0_dp
1483      virial_Temp = 0.0_dp
1484    end subroutine zero_work_arrays
# Line 1305 | Line 1572 | contains
1572  
1573    function FF_RequiresPrepairCalc() result(doesit)
1574      logical :: doesit
1575 <    doesit = FF_uses_EAM
1575 >    doesit = FF_uses_EAM .or. FF_uses_SC &
1576 >         .or. FF_uses_MEAM
1577    end function FF_RequiresPrepairCalc
1578  
1311  function FF_RequiresPostpairCalc() result(doesit)
1312    logical :: doesit
1313    doesit = FF_uses_RF
1314  end function FF_RequiresPostpairCalc
1315
1579   #ifdef PROFILE
1580    function getforcetime() result(totalforcetime)
1581      real(kind=dp) :: totalforcetime

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