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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 2277 by chrisfen, Fri Aug 26 21:30:41 2005 UTC vs.
Revision 2787 by gezelter, Mon Jun 5 18:24:45 2006 UTC

# Line 45 | Line 45
45  
46   !! @author Charles F. Vardeman II
47   !! @author Matthew Meineke
48 < !! @version $Id: doForces.F90,v 1.32 2005-08-26 21:30:30 chrisfen Exp $, $Date: 2005-08-26 21:30:30 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.32 $
48 > !! @version $Id: doForces.F90,v 1.83 2006-06-05 18:24:45 gezelter Exp $, $Date: 2006-06-05 18:24:45 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.83 $
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   #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  
79
79    INTEGER, PARAMETER:: PREPAIR_LOOP = 1
80    INTEGER, PARAMETER:: PAIR_LOOP    = 2
81  
# Line 85 | Line 84 | module doForces
84    logical, save :: haveSaneForceField = .false.
85    logical, save :: haveInteractionHash = .false.
86    logical, save :: haveGtypeCutoffMap = .false.
87 +  logical, save :: haveDefaultCutoffs = .false.
88 +  logical, save :: haveSkinThickness = .false.
89 +  logical, save :: haveElectrostaticSummationMethod = .false.
90 +  logical, save :: haveCutoffPolicy = .false.
91 +  logical, save :: VisitCutoffsAfterComputing = .false.
92  
93    logical, save :: FF_uses_DirectionalAtoms
94    logical, save :: FF_uses_Dipoles
95    logical, save :: FF_uses_GayBerne
96    logical, save :: FF_uses_EAM
97 <  logical, save :: FF_uses_RF
97 >  logical, save :: FF_uses_SC
98 >  logical, save :: FF_uses_MEAM
99 >
100  
101    logical, save :: SIM_uses_DirectionalAtoms
102    logical, save :: SIM_uses_EAM
103 <  logical, save :: SIM_uses_RF
103 >  logical, save :: SIM_uses_SC
104 >  logical, save :: SIM_uses_MEAM
105    logical, save :: SIM_requires_postpair_calc
106    logical, save :: SIM_requires_prepair_calc
107    logical, save :: SIM_uses_PBC
108  
109 +  integer, save :: electrostaticSummationMethod
110 +  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
111 +
112 +  real(kind=dp), save :: defaultRcut, defaultRsw, largestRcut
113 +  real(kind=dp), save :: skinThickness
114 +  logical, save :: defaultDoShift
115 +
116    public :: init_FF
117 <  public :: setDefaultCutoffs
117 >  public :: setCutoffs
118 >  public :: cWasLame
119 >  public :: setElectrostaticMethod
120 >  public :: setCutoffPolicy
121 >  public :: setSkinThickness
122    public :: do_force_loop
105  public :: createInteractionHash
106  public :: createGtypeCutoffMap
107  public :: getStickyCut
108  public :: getStickyPowerCut
109  public :: getGayBerneCut
110  public :: getEAMCut
111  public :: getShapeCut
123  
124   #ifdef PROFILE
125    public :: getforcetime
# Line 121 | Line 132 | module doForces
132    ! Bit hash to determine pair-pair interactions.
133    integer, dimension(:,:), allocatable :: InteractionHash
134    real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: atypeMaxCutoff
135 <  real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: groupMaxCutoff
136 <  integer, dimension(:), allocatable :: groupToGtype
137 <  real(kind=dp), dimension(:), allocatable :: gtypeMaxCutoff
135 >  real(kind=dp), dimension(:), allocatable, target :: groupMaxCutoffRow
136 >  real(kind=dp), dimension(:), pointer :: groupMaxCutoffCol
137 >
138 >  integer, dimension(:), allocatable, target :: groupToGtypeRow
139 >  integer, dimension(:), pointer :: groupToGtypeCol => null()
140 >
141 >  real(kind=dp), dimension(:), allocatable,target :: gtypeMaxCutoffRow
142 >  real(kind=dp), dimension(:), pointer :: gtypeMaxCutoffCol
143    type ::gtypeCutoffs
144       real(kind=dp) :: rcut
145       real(kind=dp) :: rcutsq
# Line 131 | Line 147 | module doForces
147    end type gtypeCutoffs
148    type(gtypeCutoffs), dimension(:,:), allocatable :: gtypeCutoffMap
149  
150 <  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
135 <  real(kind=dp),save :: defaultRcut, defaultRsw, defaultRlist
136 <  
150 >
151   contains
152  
153 <  subroutine createInteractionHash(status)
153 >  subroutine createInteractionHash()
154      integer :: nAtypes
141    integer, intent(out) :: status
155      integer :: i
156      integer :: j
157      integer :: iHash
# Line 150 | Line 163 | contains
163      logical :: i_is_GB
164      logical :: i_is_EAM
165      logical :: i_is_Shape
166 +    logical :: i_is_SC
167 +    logical :: i_is_MEAM
168      logical :: j_is_LJ
169      logical :: j_is_Elect
170      logical :: j_is_Sticky
# Line 157 | Line 172 | contains
172      logical :: j_is_GB
173      logical :: j_is_EAM
174      logical :: j_is_Shape
175 +    logical :: j_is_SC
176 +    logical :: j_is_MEAM
177      real(kind=dp) :: myRcut
178  
162    status = 0  
163
179      if (.not. associated(atypes)) then
180 <       call handleError("atype", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
166 <       status = -1
180 >       call handleError("doForces", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
181         return
182      endif
183      
184      nAtypes = getSize(atypes)
185      
186      if (nAtypes == 0) then
187 <       status = -1
187 >       call handleError("doForces", "nAtypes was zero during call of createInteractionHash!")
188         return
189      end if
190  
191      if (.not. allocated(InteractionHash)) then
192         allocate(InteractionHash(nAtypes,nAtypes))
193 +    else
194 +       deallocate(InteractionHash)
195 +       allocate(InteractionHash(nAtypes,nAtypes))
196      endif
197  
198      if (.not. allocated(atypeMaxCutoff)) then
199         allocate(atypeMaxCutoff(nAtypes))
200 +    else
201 +       deallocate(atypeMaxCutoff)
202 +       allocate(atypeMaxCutoff(nAtypes))
203      endif
204          
205      do i = 1, nAtypes
# Line 190 | Line 210 | contains
210         call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
211         call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
212         call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
213 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
214 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_MEAM", i_is_MEAM)
215  
216         do j = i, nAtypes
217  
# Line 203 | Line 225 | contains
225            call getElementProperty(atypes, j, "is_GayBerne", j_is_GB)
226            call getElementProperty(atypes, j, "is_EAM", j_is_EAM)
227            call getElementProperty(atypes, j, "is_Shape", j_is_Shape)
228 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_SC", j_is_SC)
229 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_MEAM", j_is_MEAM)
230  
231            if (i_is_LJ .and. j_is_LJ) then
232               iHash = ior(iHash, LJ_PAIR)            
# Line 224 | Line 248 | contains
248               iHash = ior(iHash, EAM_PAIR)
249            endif
250  
251 +          if (i_is_SC .and. j_is_SC) then
252 +             iHash = ior(iHash, SC_PAIR)
253 +          endif
254 +
255            if (i_is_GB .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_PAIR)
256            if (i_is_GB .and. j_is_LJ) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
257            if (i_is_LJ .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
# Line 243 | Line 271 | contains
271      haveInteractionHash = .true.
272    end subroutine createInteractionHash
273  
274 <  subroutine createGtypeCutoffMap(stat)
274 >  subroutine createGtypeCutoffMap()
275  
248    integer, intent(out), optional :: stat
276      logical :: i_is_LJ
277      logical :: i_is_Elect
278      logical :: i_is_Sticky
# Line 253 | Line 280 | contains
280      logical :: i_is_GB
281      logical :: i_is_EAM
282      logical :: i_is_Shape
283 +    logical :: i_is_SC
284 +    logical :: GtypeFound
285  
286      integer :: myStatus, nAtypes,  i, j, istart, iend, jstart, jend
287 <    integer :: n_in_i
288 <    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut
287 >    integer :: n_in_i, me_i, ia, g, atom1, ja, n_in_j,me_j
288 >    integer :: nGroupsInRow
289 >    integer :: nGroupsInCol
290 >    integer :: nGroupTypesRow,nGroupTypesCol
291 >    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol
292      real(kind=dp) :: biggestAtypeCutoff
293  
262    stat = 0
294      if (.not. haveInteractionHash) then
295 <       call createInteractionHash(myStatus)      
265 <       if (myStatus .ne. 0) then
266 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
267 <          stat = -1
268 <          return
269 <       endif
295 >       call createInteractionHash()      
296      endif
297 <
297 > #ifdef IS_MPI
298 >    nGroupsInRow = getNgroupsInRow(plan_group_row)
299 >    nGroupsInCol = getNgroupsInCol(plan_group_col)
300 > #endif
301      nAtypes = getSize(atypes)
302 <    
302 > ! Set all of the initial cutoffs to zero.
303 >    atypeMaxCutoff = 0.0_dp
304      do i = 1, nAtypes
305 <       if (SimHasAtype(i)) then          
305 >       if (SimHasAtype(i)) then    
306            call getElementProperty(atypes, i, "is_LennardJones", i_is_LJ)
307            call getElementProperty(atypes, i, "is_Electrostatic", i_is_Elect)
308            call getElementProperty(atypes, i, "is_Sticky", i_is_Sticky)
# Line 280 | Line 310 | contains
310            call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
311            call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
312            call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
313 <          
314 <          if (i_is_LJ) then
315 <             thisRcut = getSigma(i) * 2.5_dp
316 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
317 <          endif
318 <          if (i_is_Elect) then
319 <             thisRcut = defaultRcut
320 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
321 <          endif
322 <          if (i_is_Sticky) then
323 <             thisRcut = getStickyCut(i)
324 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
325 <          endif
326 <          if (i_is_StickyP) then
327 <             thisRcut = getStickyPowerCut(i)
328 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
329 <          endif
330 <          if (i_is_GB) then
331 <             thisRcut = getGayBerneCut(i)
332 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
333 <          endif
334 <          if (i_is_EAM) then
335 <             thisRcut = getEAMCut(i)
336 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
337 <          endif
338 <          if (i_is_Shape) then
339 <             thisRcut = getShapeCut(i)
340 <             if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
313 >          call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
314 >
315 >          if (haveDefaultCutoffs) then
316 >             atypeMaxCutoff(i) = defaultRcut
317 >          else
318 >             if (i_is_LJ) then          
319 >                thisRcut = getSigma(i) * 2.5_dp
320 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
321 >             endif
322 >             if (i_is_Elect) then
323 >                thisRcut = defaultRcut
324 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
325 >             endif
326 >             if (i_is_Sticky) then
327 >                thisRcut = getStickyCut(i)
328 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
329 >             endif
330 >             if (i_is_StickyP) then
331 >                thisRcut = getStickyPowerCut(i)
332 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
333 >             endif
334 >             if (i_is_GB) then
335 >                thisRcut = getGayBerneCut(i)
336 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
337 >             endif
338 >             if (i_is_EAM) then
339 >                thisRcut = getEAMCut(i)
340 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
341 >             endif
342 >             if (i_is_Shape) then
343 >                thisRcut = getShapeCut(i)
344 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
345 >             endif
346 >             if (i_is_SC) then
347 >                thisRcut = getSCCut(i)
348 >                if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
349 >             endif
350            endif
351 <          
351 >                    
352            if (atypeMaxCutoff(i).gt.biggestAtypeCutoff) then
353               biggestAtypeCutoff = atypeMaxCutoff(i)
354            endif
355 +
356         endif
357      enddo
358 <
358 >    
359      istart = 1
360 +    jstart = 1
361   #ifdef IS_MPI
362      iend = nGroupsInRow
363 +    jend = nGroupsInCol
364   #else
365      iend = nGroups
366 +    jend = nGroups
367   #endif
368 <    outer: do i = istart, iend
369 <      
368 >    
369 >    !! allocate the groupToGtype and gtypeMaxCutoff here.
370 >    if(.not.allocated(groupToGtypeRow)) then
371 >     !  allocate(groupToGtype(iend))
372 >       allocate(groupToGtypeRow(iend))
373 >    else
374 >       deallocate(groupToGtypeRow)
375 >       allocate(groupToGtypeRow(iend))
376 >    endif
377 >    if(.not.allocated(groupMaxCutoffRow)) then
378 >       allocate(groupMaxCutoffRow(iend))
379 >    else
380 >       deallocate(groupMaxCutoffRow)
381 >       allocate(groupMaxCutoffRow(iend))
382 >    end if
383 >
384 >    if(.not.allocated(gtypeMaxCutoffRow)) then
385 >       allocate(gtypeMaxCutoffRow(iend))
386 >    else
387 >       deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
388 >       allocate(gtypeMaxCutoffRow(iend))
389 >    endif
390 >
391 >
392 > #ifdef IS_MPI
393 >       ! We only allocate new storage if we are in MPI because Ncol /= Nrow
394 >    if(.not.associated(groupToGtypeCol)) then
395 >       allocate(groupToGtypeCol(jend))
396 >    else
397 >       deallocate(groupToGtypeCol)
398 >       allocate(groupToGtypeCol(jend))
399 >    end if
400 >
401 >    if(.not.associated(groupMaxCutoffCol)) then
402 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
403 >    else
404 >       deallocate(groupMaxCutoffCol)
405 >       allocate(groupMaxCutoffCol(jend))
406 >    end if
407 >    if(.not.associated(gtypeMaxCutoffCol)) then
408 >       allocate(gtypeMaxCutoffCol(jend))
409 >    else
410 >       deallocate(gtypeMaxCutoffCol)      
411 >       allocate(gtypeMaxCutoffCol(jend))
412 >    end if
413 >
414 >       groupMaxCutoffCol = 0.0_dp
415 >       gtypeMaxCutoffCol = 0.0_dp
416 >
417 > #endif
418 >       groupMaxCutoffRow = 0.0_dp
419 >       gtypeMaxCutoffRow = 0.0_dp
420 >
421 >
422 >    !! first we do a single loop over the cutoff groups to find the
423 >    !! largest cutoff for any atypes present in this group.  We also
424 >    !! create gtypes at this point.
425 >    
426 >    tol = 1.0e-6_dp
427 >    nGroupTypesRow = 0
428 >    nGroupTypesCol = 0
429 >    do i = istart, iend      
430         n_in_i = groupStartRow(i+1) - groupStartRow(i)
431 <      
431 >       groupMaxCutoffRow(i) = 0.0_dp
432 >       do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
433 >          atom1 = groupListRow(ia)
434   #ifdef IS_MPI
435 <       jstart = 1
331 <       jend = nGroupsInCol
435 >          me_i = atid_row(atom1)
436   #else
437 <       jstart = i+1
438 <       jend = nGroups
437 >          me_i = atid(atom1)
438 > #endif          
439 >          if (atypeMaxCutoff(me_i).gt.groupMaxCutoffRow(i)) then
440 >             groupMaxCutoffRow(i)=atypeMaxCutoff(me_i)
441 >          endif          
442 >       enddo
443 >       if (nGroupTypesRow.eq.0) then
444 >          nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
445 >          gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
446 >          groupToGtypeRow(i) = nGroupTypesRow
447 >       else
448 >          GtypeFound = .false.
449 >          do g = 1, nGroupTypesRow
450 >             if ( abs(groupMaxCutoffRow(i) - gtypeMaxCutoffRow(g)).lt.tol) then
451 >                groupToGtypeRow(i) = g
452 >                GtypeFound = .true.
453 >             endif
454 >          enddo
455 >          if (.not.GtypeFound) then            
456 >             nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
457 >             gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
458 >             groupToGtypeRow(i) = nGroupTypesRow
459 >          endif
460 >       endif
461 >    enddo    
462 >
463 > #ifdef IS_MPI
464 >    do j = jstart, jend      
465 >       n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
466 >       groupMaxCutoffCol(j) = 0.0_dp
467 >       do ja = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
468 >          atom1 = groupListCol(ja)
469 >
470 >          me_j = atid_col(atom1)
471 >
472 >          if (atypeMaxCutoff(me_j).gt.groupMaxCutoffCol(j)) then
473 >             groupMaxCutoffCol(j)=atypeMaxCutoff(me_j)
474 >          endif          
475 >       enddo
476 >
477 >       if (nGroupTypesCol.eq.0) then
478 >          nGroupTypesCol = nGroupTypesCol + 1
479 >          gtypeMaxCutoffCol(nGroupTypesCol) = groupMaxCutoffCol(j)
480 >          groupToGtypeCol(j) = nGroupTypesCol
481 >       else
482 >          GtypeFound = .false.
483 >          do g = 1, nGroupTypesCol
484 >             if ( abs(groupMaxCutoffCol(j) - gtypeMaxCutoffCol(g)).lt.tol) then
485 >                groupToGtypeCol(j) = g
486 >                GtypeFound = .true.
487 >             endif
488 >          enddo
489 >          if (.not.GtypeFound) then            
490 >             nGroupTypesCol = nGroupTypesCol + 1
491 >             gtypeMaxCutoffCol(nGroupTypesCol) = groupMaxCutoffCol(j)
492 >             groupToGtypeCol(j) = nGroupTypesCol
493 >          endif
494 >       endif
495 >    enddo    
496 >
497 > #else
498 > ! Set pointers to information we just found
499 >    nGroupTypesCol = nGroupTypesRow
500 >    groupToGtypeCol => groupToGtypeRow
501 >    gtypeMaxCutoffCol => gtypeMaxCutoffRow
502 >    groupMaxCutoffCol => groupMaxCutoffRow
503   #endif
504 +
505 +    !! allocate the gtypeCutoffMap here.
506 +    allocate(gtypeCutoffMap(nGroupTypesRow,nGroupTypesCol))
507 +    !! then we do a double loop over all the group TYPES to find the cutoff
508 +    !! map between groups of two types
509 +    tradRcut = max(maxval(gtypeMaxCutoffRow),maxval(gtypeMaxCutoffCol))
510 +
511 +    do i = 1, nGroupTypesRow      
512 +       do j = 1, nGroupTypesCol
513        
514 <      
515 <      
516 <      
517 <      
518 <      
519 <    enddo outer        
514 >          select case(cutoffPolicy)
515 >          case(TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY)
516 >             thisRcut = tradRcut
517 >          case(MIX_CUTOFF_POLICY)
518 >             thisRcut = 0.5_dp * (gtypeMaxCutoffRow(i) + gtypeMaxCutoffCol(j))
519 >          case(MAX_CUTOFF_POLICY)
520 >             thisRcut = max(gtypeMaxCutoffRow(i), gtypeMaxCutoffCol(j))
521 >          case default
522 >             call handleError("createGtypeCutoffMap", "Unknown Cutoff Policy")
523 >             return
524 >          end select
525 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rcut = thisRcut
526 >          
527 >          if (thisRcut.gt.largestRcut) largestRcut = thisRcut
528 >
529 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rcutsq = thisRcut*thisRcut
530 >
531 >          if (.not.haveSkinThickness) then
532 >             skinThickness = 1.0_dp
533 >          endif
534 >
535 >          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skinThickness)**2
536 >
537 >          ! sanity check
538 >
539 >          if (haveDefaultCutoffs) then
540 >             if (abs(gtypeCutoffMap(i,j)%rcut - defaultRcut).gt.0.0001) then
541 >                call handleError("createGtypeCutoffMap", "user-specified rCut does not match computed group Cutoff")
542 >             endif
543 >          endif
544 >       enddo
545 >    enddo
546 >
547 >    if(allocated(gtypeMaxCutoffRow)) deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
548 >    if(allocated(groupMaxCutoffRow)) deallocate(groupMaxCutoffRow)
549 >    if(allocated(atypeMaxCutoff)) deallocate(atypeMaxCutoff)
550 > #ifdef IS_MPI
551 >    if(associated(groupMaxCutoffCol)) deallocate(groupMaxCutoffCol)
552 >    if(associated(gtypeMaxCutoffCol)) deallocate(gtypeMaxCutoffCol)
553 > #endif
554 >    groupMaxCutoffCol => null()
555 >    gtypeMaxCutoffCol => null()
556      
557 <     haveGtypeCutoffMap = .true.
557 >    haveGtypeCutoffMap = .true.
558     end subroutine createGtypeCutoffMap
559  
560 <   subroutine setDefaultCutoffs(defRcut, defRsw, defRlist, cutPolicy)
348 <     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw, defRlist
349 <     integer, intent(in) :: cutPolicy
560 >   subroutine setCutoffs(defRcut, defRsw)
561  
562 +     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw
563 +     character(len = statusMsgSize) :: errMsg
564 +     integer :: localError
565 +
566       defaultRcut = defRcut
567       defaultRsw = defRsw
568 <     defaultRlist = defRlist
569 <     cutoffPolicy = cutPolicy
570 <   end subroutine setDefaultCutoffs
568 >    
569 >     defaultDoShift = .false.
570 >     if (abs(defaultRcut-defaultRsw) .lt. 0.0001) then
571 >        
572 >        write(errMsg, *) &
573 >             'cutoffRadius and switchingRadius are set to the same', newline &
574 >             // tab, 'value.  OOPSE will use shifted ', newline &
575 >             // tab, 'potentials instead of switching functions.'
576 >        
577 >        call handleInfo("setCutoffs", errMsg)
578 >        
579 >        defaultDoShift = .true.
580 >        
581 >     endif
582 >    
583 >     localError = 0
584 >     call setLJDefaultCutoff( defaultRcut, defaultDoShift )
585 >     call setElectrostaticCutoffRadius( defaultRcut, defaultRsw )
586 >     call setCutoffEAM( defaultRcut )
587 >     call setCutoffSC( defaultRcut )
588 >     call set_switch(defaultRsw, defaultRcut)
589 >     call setHmatDangerousRcutValue(defaultRcut)
590 >        
591 >     haveDefaultCutoffs = .true.
592 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
593  
594 <   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
594 >   end subroutine setCutoffs
595  
596 <     integer, intent(in) :: cutPolicy
597 <     cutoffPolicy = cutPolicy
598 <     call createGtypeCutoffMap()
599 <
600 <   end subroutine setCutoffPolicy
601 <    
596 >   subroutine cWasLame()
597 >    
598 >     VisitCutoffsAfterComputing = .true.
599 >     return
600 >    
601 >   end subroutine cWasLame
602 >  
603 >   subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
604      
605 <  subroutine setSimVariables()
606 <    SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
607 <    SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
608 <    SIM_uses_RF = SimUsesRF()
609 <    SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
610 <    SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
611 <    SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
605 >     integer, intent(in) :: cutPolicy
606 >    
607 >     cutoffPolicy = cutPolicy
608 >     haveCutoffPolicy = .true.
609 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
610 >    
611 >   end subroutine setCutoffPolicy
612 >  
613 >   subroutine setElectrostaticMethod( thisESM )
614  
615 <    haveSIMvariables = .true.
615 >     integer, intent(in) :: thisESM
616  
617 <    return
618 <  end subroutine setSimVariables
617 >     electrostaticSummationMethod = thisESM
618 >     haveElectrostaticSummationMethod = .true.
619 >    
620 >   end subroutine setElectrostaticMethod
621  
622 +   subroutine setSkinThickness( thisSkin )
623 +    
624 +     real(kind=dp), intent(in) :: thisSkin
625 +    
626 +     skinThickness = thisSkin
627 +     haveSkinThickness = .true.    
628 +     haveGtypeCutoffMap = .false.
629 +    
630 +   end subroutine setSkinThickness
631 +      
632 +   subroutine setSimVariables()
633 +     SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
634 +     SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
635 +     SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
636 +     SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
637 +     SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
638 +     SIM_uses_SC = SimUsesSC()
639 +    
640 +     haveSIMvariables = .true.
641 +    
642 +     return
643 +   end subroutine setSimVariables
644 +
645    subroutine doReadyCheck(error)
646      integer, intent(out) :: error
381
647      integer :: myStatus
648  
649      error = 0
650  
651      if (.not. haveInteractionHash) then      
652 <       myStatus = 0      
388 <       call createInteractionHash(myStatus)      
389 <       if (myStatus .ne. 0) then
390 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
391 <          error = -1
392 <          return
393 <       endif
652 >       call createInteractionHash()      
653      endif
654  
655      if (.not. haveGtypeCutoffMap) then        
656 <       myStatus = 0      
657 <       call createGtypeCutoffMap(myStatus)      
658 <       if (myStatus .ne. 0) then
659 <          write(default_error, *) 'createGtypeCutoffMap failed in doForces!'
660 <          error = -1
661 <          return
662 <       endif
656 >       call createGtypeCutoffMap()      
657 >    endif
658 >
659 >    if (VisitCutoffsAfterComputing) then
660 >       call set_switch(largestRcut, largestRcut)      
661 >       call setHmatDangerousRcutValue(largestRcut)
662 >       call setCutoffEAM(largestRcut)
663 >       call setCutoffSC(largestRcut)
664 >       VisitCutoffsAfterComputing = .false.
665      endif
666  
667      if (.not. haveSIMvariables) then
668         call setSimVariables()
669      endif
670  
410    if (.not. haveRlist) then
411       write(default_error, *) 'rList has not been set in doForces!'
412       error = -1
413       return
414    endif
415
671      if (.not. haveNeighborList) then
672         write(default_error, *) 'neighbor list has not been initialized in doForces!'
673         error = -1
674         return
675      end if
676 <
676 >    
677      if (.not. haveSaneForceField) then
678         write(default_error, *) 'Force Field is not sane in doForces!'
679         error = -1
680         return
681      end if
682 <
682 >    
683   #ifdef IS_MPI
684      if (.not. isMPISimSet()) then
685         write(default_error,*) "ERROR: mpiSimulation has not been initialized!"
# Line 436 | Line 691 | contains
691    end subroutine doReadyCheck
692  
693  
694 <  subroutine init_FF(use_RF_c, thisStat)
694 >  subroutine init_FF(thisStat)
695  
441    logical, intent(in) :: use_RF_c
442
696      integer, intent(out) :: thisStat  
697      integer :: my_status, nMatches
698      integer, pointer :: MatchList(:) => null()
446    real(kind=dp) :: rcut, rrf, rt, dielect
699  
700      !! assume things are copacetic, unless they aren't
701      thisStat = 0
702  
451    !! Fortran's version of a cast:
452    FF_uses_RF = use_RF_c
453
703      !! init_FF is called *after* all of the atom types have been
704      !! defined in atype_module using the new_atype subroutine.
705      !!
# Line 461 | Line 710 | contains
710      FF_uses_Dipoles = .false.
711      FF_uses_GayBerne = .false.
712      FF_uses_EAM = .false.
713 +    FF_uses_SC = .false.
714  
715      call getMatchingElementList(atypes, "is_Directional", .true., &
716           nMatches, MatchList)
# Line 477 | Line 727 | contains
727      call getMatchingElementList(atypes, "is_EAM", .true., nMatches, MatchList)
728      if (nMatches .gt. 0) FF_uses_EAM = .true.
729  
730 +    call getMatchingElementList(atypes, "is_SC", .true., nMatches, MatchList)
731 +    if (nMatches .gt. 0) FF_uses_SC = .true.
732  
481    haveSaneForceField = .true.
733  
734 <    !! check to make sure the FF_uses_RF setting makes sense
484 <
485 <    if (FF_uses_Dipoles) then
486 <       if (FF_uses_RF) then
487 <          dielect = getDielect()
488 <          call initialize_rf(dielect)
489 <       endif
490 <    else
491 <       if (FF_uses_RF) then          
492 <          write(default_error,*) 'Using Reaction Field with no dipoles?  Huh?'
493 <          thisStat = -1
494 <          haveSaneForceField = .false.
495 <          return
496 <       endif
497 <    endif
734 >    haveSaneForceField = .true.
735  
736      if (FF_uses_EAM) then
737         call init_EAM_FF(my_status)
# Line 506 | Line 743 | contains
743         end if
744      endif
745  
509    if (FF_uses_GayBerne) then
510       call check_gb_pair_FF(my_status)
511       if (my_status .ne. 0) then
512          thisStat = -1
513          haveSaneForceField = .false.
514          return
515       endif
516    endif
517
746      if (.not. haveNeighborList) then
747         !! Create neighbor lists
748         call expandNeighborList(nLocal, my_status)
# Line 548 | Line 776 | contains
776  
777      !! Stress Tensor
778      real( kind = dp), dimension(9) :: tau  
779 <    real ( kind = dp ) :: pot
779 >    real ( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
780      logical ( kind = 2) :: do_pot_c, do_stress_c
781      logical :: do_pot
782      logical :: do_stress
783      logical :: in_switching_region
784   #ifdef IS_MPI
785 <    real( kind = DP ) :: pot_local
785 >    real( kind = DP ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot_local
786      integer :: nAtomsInRow
787      integer :: nAtomsInCol
788      integer :: nprocs
# Line 569 | Line 797 | contains
797      integer :: nlist
798      real( kind = DP ) :: ratmsq, rgrpsq, rgrp, vpair, vij
799      real( kind = DP ) :: sw, dswdr, swderiv, mf
800 +    real( kind = DP ) :: rVal
801      real(kind=dp),dimension(3) :: d_atm, d_grp, fpair, fij
802      real(kind=dp) :: rfpot, mu_i, virial
803 +    real(kind=dp):: rCut
804      integer :: me_i, me_j, n_in_i, n_in_j
805      logical :: is_dp_i
806      integer :: neighborListSize
# Line 579 | Line 809 | contains
809      integer :: propPack_i, propPack_j
810      integer :: loopStart, loopEnd, loop
811      integer :: iHash
812 <    real(kind=dp) :: listSkin = 1.0  
812 >    integer :: i1
813 >  
814  
815      !! initialize local variables  
816  
# Line 643 | Line 874 | contains
874         ! (but only on the first time through):
875         if (loop .eq. loopStart) then
876   #ifdef IS_MPI
877 <          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, listSkin, &
877 >          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, skinThickness, &
878                 update_nlist)
879   #else
880 <          call checkNeighborList(nGroups, q_group, listSkin, &
880 >          call checkNeighborList(nGroups, q_group, skinThickness, &
881                 update_nlist)
882   #endif
883         endif
# Line 704 | Line 935 | contains
935               me_j = atid(j)
936               call get_interatomic_vector(q_group(:,i), &
937                    q_group(:,j), d_grp, rgrpsq)
938 < #endif
938 > #endif      
939  
940 <             if (rgrpsq < InteractionHash(me_i,me_j)%rListsq) then
940 >             if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rListsq) then
941                  if (update_nlist) then
942                     nlist = nlist + 1
943  
# Line 726 | Line 957 | contains
957  
958                     list(nlist) = j
959                  endif
960 +                
961 +                if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCutsq) then
962  
963 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
964 <                   vij = 0.0d0
965 <                   fij(1:3) = 0.0d0
966 <                endif
967 <
968 <                call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp, group_switch, &
969 <                     in_switching_region)
970 <
971 <                n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
972 <
973 <                do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
974 <
975 <                   atom1 = groupListRow(ia)
976 <
977 <                   inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
978 <
979 <                      atom2 = groupListCol(jb)
980 <
981 <                      if (skipThisPair(atom1, atom2)) cycle inner
982 <
983 <                      if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
984 <                         d_atm(1:3) = d_grp(1:3)
985 <                         ratmsq = rgrpsq
986 <                      else
963 >                   rCut = gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCut
964 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
965 >                      vij = 0.0_dp
966 >                      fij(1) = 0.0_dp
967 >                      fij(2) = 0.0_dp
968 >                      fij(3) = 0.0_dp
969 >                   endif
970 >                  
971 >                   call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr,rgrp, in_switching_region)
972 >                  
973 >                   n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
974 >                  
975 >                   do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
976 >                      
977 >                      atom1 = groupListRow(ia)
978 >                      
979 >                      inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
980 >                        
981 >                         atom2 = groupListCol(jb)
982 >                        
983 >                         if (skipThisPair(atom1, atom2))  cycle inner
984 >                        
985 >                         if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
986 >                            d_atm(1) = d_grp(1)
987 >                            d_atm(2) = d_grp(2)
988 >                            d_atm(3) = d_grp(3)
989 >                            ratmsq = rgrpsq
990 >                         else
991   #ifdef IS_MPI
992 <                         call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
993 <                              q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
992 >                            call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
993 >                                 q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
994   #else
995 <                         call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
996 <                              q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
995 >                            call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
996 >                                 q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
997   #endif
998 <                      endif
999 <
1000 <                      if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
998 >                         endif
999 >                        
1000 >                         if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
1001   #ifdef IS_MPI                      
1002 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1003 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1004 <                              eFrame, A, f, t, pot_local)
1002 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1003 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1004 >                                 eFrame, A, f, t, pot_local)
1005   #else
1006 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1007 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1008 <                              eFrame, A, f, t, pot)
1006 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1007 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1008 >                                 eFrame, A, f, t, pot)
1009   #endif                                              
1010 <                      else
1010 >                         else
1011   #ifdef IS_MPI                      
1012 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1013 <                              do_pot, &
1014 <                              eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, fpair)
1012 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1013 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, &
1014 >                                 fpair, d_grp, rgrp, rCut)
1015   #else
1016 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1017 <                              do_pot,  &
1018 <                              eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1016 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1017 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, &
1018 >                                 d_grp, rgrp, rCut)
1019   #endif
1020 +                            vij = vij + vpair
1021 +                            fij(1) = fij(1) + fpair(1)
1022 +                            fij(2) = fij(2) + fpair(2)
1023 +                            fij(3) = fij(3) + fpair(3)
1024 +                         endif
1025 +                      enddo inner
1026 +                   enddo
1027  
1028 <                         vij = vij + vpair
1029 <                         fij(1:3) = fij(1:3) + fpair(1:3)
1030 <                      endif
1031 <                   enddo inner
1032 <                enddo
1033 <
1034 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1035 <                   if (in_switching_region) then
1036 <                      swderiv = vij*dswdr/rgrp
1037 <                      fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
794 <                      fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
795 <                      fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
796 <
797 <                      do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
798 <                         atom1=groupListRow(ia)
799 <                         mf = mfactRow(atom1)
1028 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1029 >                      if (in_switching_region) then
1030 >                         swderiv = vij*dswdr/rgrp
1031 >                         fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
1032 >                         fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
1033 >                         fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
1034 >                        
1035 >                         do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1036 >                            atom1=groupListRow(ia)
1037 >                            mf = mfactRow(atom1)
1038   #ifdef IS_MPI
1039 <                         f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1040 <                         f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1041 <                         f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1039 >                            f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1040 >                            f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1041 >                            f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1042   #else
1043 <                         f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1044 <                         f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1045 <                         f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1043 >                            f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1044 >                            f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1045 >                            f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1046   #endif
1047 <                      enddo
1048 <
1049 <                      do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1050 <                         atom2=groupListCol(jb)
1051 <                         mf = mfactCol(atom2)
1047 >                         enddo
1048 >                        
1049 >                         do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1050 >                            atom2=groupListCol(jb)
1051 >                            mf = mfactCol(atom2)
1052   #ifdef IS_MPI
1053 <                         f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1054 <                         f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1055 <                         f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1053 >                            f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1054 >                            f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1055 >                            f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1056   #else
1057 <                         f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1058 <                         f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1059 <                         f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1057 >                            f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1058 >                            f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1059 >                            f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1060   #endif
1061 <                      enddo
1062 <                   endif
1061 >                         enddo
1062 >                      endif
1063  
1064 <                   if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1064 >                      if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1065 >                   endif
1066                  endif
1067 <             end if
1067 >             endif
1068            enddo
1069 +          
1070         enddo outer
1071  
1072         if (update_nlist) then
# Line 886 | Line 1126 | contains
1126  
1127      if (do_pot) then
1128         ! scatter/gather pot_row into the members of my column
1129 <       call scatter(pot_Row, pot_Temp, plan_atom_row)
1130 <
1129 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1130 >          call scatter(pot_Row(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_row)
1131 >       end do
1132         ! scatter/gather pot_local into all other procs
1133         ! add resultant to get total pot
1134         do i = 1, nlocal
1135 <          pot_local = pot_local + pot_Temp(i)
1135 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES) &
1136 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1137         enddo
1138  
1139         pot_Temp = 0.0_DP
1140 <
1141 <       call scatter(pot_Col, pot_Temp, plan_atom_col)
1140 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1141 >          call scatter(pot_Col(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_col)
1142 >       end do
1143         do i = 1, nlocal
1144 <          pot_local = pot_local + pot_Temp(i)
1144 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES)&
1145 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1146         enddo
1147  
1148      endif
1149   #endif
1150  
1151 <    if (FF_RequiresPostpairCalc() .and. SIM_requires_postpair_calc) then
1151 >    if (SIM_requires_postpair_calc) then
1152 >       do i = 1, nlocal            
1153 >          
1154 >          ! we loop only over the local atoms, so we don't need row and column
1155 >          ! lookups for the types
1156 >          
1157 >          me_i = atid(i)
1158 >          
1159 >          ! is the atom electrostatic?  See if it would have an
1160 >          ! electrostatic interaction with itself
1161 >          iHash = InteractionHash(me_i,me_i)
1162  
1163 <       if (FF_uses_RF .and. SIM_uses_RF) then
910 <
1163 >          if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1164   #ifdef IS_MPI
1165 <          call scatter(rf_Row,rf,plan_atom_row_3d)
1166 <          call scatter(rf_Col,rf_Temp,plan_atom_col_3d)
914 <          do i = 1,nlocal
915 <             rf(1:3,i) = rf(1:3,i) + rf_Temp(1:3,i)
916 <          end do
917 < #endif
918 <
919 <          do i = 1, nLocal
920 <
921 <             rfpot = 0.0_DP
922 < #ifdef IS_MPI
923 <             me_i = atid_row(i)
1165 >             call self_self(i, eFrame, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), &
1166 >                  t, do_pot)
1167   #else
1168 <             me_i = atid(i)
1168 >             call self_self(i, eFrame, pot(ELECTROSTATIC_POT), &
1169 >                  t, do_pot)
1170   #endif
1171 <             iHash = InteractionHash(me_i,me_j)
1171 >          endif
1172 >  
1173 >          
1174 >          if (electrostaticSummationMethod.eq.REACTION_FIELD) then
1175              
1176 <             if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1177 <
1178 <                mu_i = getDipoleMoment(me_i)
1179 <
1180 <                !! The reaction field needs to include a self contribution
1181 <                !! to the field:
1182 <                call accumulate_self_rf(i, mu_i, eFrame)
1183 <                !! Get the reaction field contribution to the
1184 <                !! potential and torques:
1185 <                call reaction_field_final(i, mu_i, eFrame, rfpot, t, do_pot)
1176 >             ! loop over the excludes to accumulate RF stuff we've
1177 >             ! left out of the normal pair loop
1178 >            
1179 >             do i1 = 1, nSkipsForAtom(i)
1180 >                j = skipsForAtom(i, i1)
1181 >                
1182 >                ! prevent overcounting of the skips
1183 >                if (i.lt.j) then
1184 >                   call get_interatomic_vector(q(:,i), q(:,j), d_atm, ratmsq)
1185 >                   rVal = sqrt(ratmsq)
1186 >                   call get_switch(ratmsq, sw, dswdr, rVal,in_switching_region)
1187   #ifdef IS_MPI
1188 <                pot_local = pot_local + rfpot
1188 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1189 >                        vpair, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1190   #else
1191 <                pot = pot + rfpot
1192 <
1191 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1192 >                        vpair, pot(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1193   #endif
1194 <             endif
1195 <          enddo
1196 <       endif
1194 >                endif
1195 >             enddo
1196 >          endif
1197 >       enddo
1198      endif
1199 <
950 <
1199 >    
1200   #ifdef IS_MPI
1201 <
1201 >    
1202      if (do_pot) then
1203 <       pot = pot + pot_local
1204 <       !! we assume the c code will do the allreduce to get the total potential
1205 <       !! we could do it right here if we needed to...
1203 > #ifdef SINGLE_PRECISION
1204 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_real,mpi_sum, &
1205 >            mpi_comm_world,mpi_err)            
1206 > #else
1207 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1208 >            mpi_comm_world,mpi_err)            
1209 > #endif
1210      endif
1211 <
1211 >    
1212      if (do_stress) then
1213 + #ifdef SINGLE_PRECISION
1214 +       call mpi_allreduce(tau_Temp, tau, 9,mpi_real,mpi_sum, &
1215 +            mpi_comm_world,mpi_err)
1216 +       call mpi_allreduce(virial_Temp, virial,1,mpi_real,mpi_sum, &
1217 +            mpi_comm_world,mpi_err)
1218 + #else
1219         call mpi_allreduce(tau_Temp, tau, 9,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1220              mpi_comm_world,mpi_err)
1221         call mpi_allreduce(virial_Temp, virial,1,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1222              mpi_comm_world,mpi_err)
1223 + #endif
1224      endif
1225 <
1225 >    
1226   #else
1227 <
1227 >    
1228      if (do_stress) then
1229         tau = tau_Temp
1230         virial = virial_Temp
1231      endif
1232 <
1232 >    
1233   #endif
1234 <
1234 >    
1235    end subroutine do_force_loop
1236  
1237    subroutine do_pair(i, j, rijsq, d, sw, do_pot, &
1238 <       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1238 >       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, d_grp, r_grp, rCut)
1239  
1240 <    real( kind = dp ) :: pot, vpair, sw
1240 >    real( kind = dp ) :: vpair, sw
1241 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1242      real( kind = dp ), dimension(3) :: fpair
1243      real( kind = dp ), dimension(nLocal)   :: mfact
1244      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
# Line 988 | Line 1249 | contains
1249      logical, intent(inout) :: do_pot
1250      integer, intent(in) :: i, j
1251      real ( kind = dp ), intent(inout) :: rijsq
1252 <    real ( kind = dp )                :: r
1252 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: r_grp
1253      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3)
1254 <    real ( kind = dp ) :: ebalance
1254 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: d_grp(3)
1255 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: rCut
1256 >    real ( kind = dp ) :: r
1257 >    real ( kind = dp ) :: a_k, b_k, c_k, d_k, dx
1258      integer :: me_i, me_j
1259 +    integer :: k
1260  
1261      integer :: iHash
1262  
1263      r = sqrt(rijsq)
1264 <    vpair = 0.0d0
1265 <    fpair(1:3) = 0.0d0
1264 >    
1265 >    vpair = 0.0_dp
1266 >    fpair(1:3) = 0.0_dp
1267  
1268   #ifdef IS_MPI
1269      me_i = atid_row(i)
# Line 1008 | Line 1274 | contains
1274   #endif
1275  
1276      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1277 <
1277 >    
1278      if ( iand(iHash, LJ_PAIR).ne.0 ) then
1279 <       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot, f, do_pot)
1279 >       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1280 >            pot(VDW_POT), f, do_pot)
1281      endif
1282 <
1282 >    
1283      if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1284 <       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1285 <            pot, eFrame, f, t, do_pot)
1019 <
1020 <       if (FF_uses_RF .and. SIM_uses_RF) then
1021 <
1022 <          ! CHECK ME (RF needs to know about all electrostatic types)
1023 <          call accumulate_rf(i, j, r, eFrame, sw)
1024 <          call rf_correct_forces(i, j, d, r, eFrame, sw, f, fpair)
1025 <       endif
1026 <
1284 >       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1285 >            pot(ELECTROSTATIC_POT), eFrame, f, t, do_pot)
1286      endif
1287 <
1287 >    
1288      if ( iand(iHash, STICKY_PAIR).ne.0 ) then
1289         call do_sticky_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1290 <            pot, A, f, t, do_pot)
1290 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1291      endif
1292 <
1292 >    
1293      if ( iand(iHash, STICKYPOWER_PAIR).ne.0 ) then
1294         call do_sticky_power_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1295 <            pot, A, f, t, do_pot)
1295 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1296      endif
1297 <
1297 >    
1298      if ( iand(iHash, GAYBERNE_PAIR).ne.0 ) then
1299         call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1300 <            pot, A, f, t, do_pot)
1300 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1301      endif
1302      
1303      if ( iand(iHash, GAYBERNE_LJ).ne.0 ) then
1304 < !      call do_gblj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1305 < !           pot, A, f, t, do_pot)
1304 >       call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1305 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1306      endif
1307 <
1307 >    
1308      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1309 <       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot, f, &
1310 <            do_pot)
1309 >       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1310 >            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1311      endif
1312 <
1312 >    
1313      if ( iand(iHash, SHAPE_PAIR).ne.0 ) then      
1314         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1315 <            pot, A, f, t, do_pot)
1315 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1316      endif
1317 <
1317 >    
1318      if ( iand(iHash, SHAPE_LJ).ne.0 ) then      
1319         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1320 <            pot, A, f, t, do_pot)
1320 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1321      endif
1322 <    
1322 >
1323 >    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1324 >       call do_SC_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1325 >            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1326 >    endif
1327 >    
1328    end subroutine do_pair
1329  
1330 <  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, &
1330 >  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, rCut, &
1331         do_pot, do_stress, eFrame, A, f, t, pot)
1332  
1333 <    real( kind = dp ) :: pot, sw
1333 >    real( kind = dp ) :: sw
1334 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1335      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1336      real (kind=dp), dimension(9,nLocal) :: A
1337      real (kind=dp), dimension(3,nLocal) :: f
# Line 1074 | Line 1339 | contains
1339  
1340      logical, intent(inout) :: do_pot, do_stress
1341      integer, intent(in) :: i, j
1342 <    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq
1342 >    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq, rCut
1343      real ( kind = dp )                :: r, rc
1344      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3), dc(3)
1345  
1346      integer :: me_i, me_j, iHash
1347  
1348 +    r = sqrt(rijsq)
1349 +    
1350   #ifdef IS_MPI  
1351      me_i = atid_row(i)
1352      me_j = atid_col(j)  
# Line 1091 | Line 1358 | contains
1358      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1359  
1360      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1361 <            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq )
1361 >            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq)
1362      endif
1363 +
1364 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1365 +            call calc_SC_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq, rcut )
1366 +    endif
1367      
1368    end subroutine do_prepair
1369  
1370  
1371    subroutine do_preforce(nlocal,pot)
1372      integer :: nlocal
1373 <    real( kind = dp ) :: pot
1373 >    real( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1374  
1375      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1376 <       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot)
1376 >       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1377      endif
1378 <
1379 <
1378 >    if (FF_uses_SC .and. SIM_uses_SC) then
1379 >       call calc_SC_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1380 >    endif
1381    end subroutine do_preforce
1382  
1383  
# Line 1117 | Line 1389 | contains
1389      real( kind = dp ) :: d(3), scaled(3)
1390      integer i
1391  
1392 <    d(1:3) = q_j(1:3) - q_i(1:3)
1392 >    d(1) = q_j(1) - q_i(1)
1393 >    d(2) = q_j(2) - q_i(2)
1394 >    d(3) = q_j(3) - q_i(3)
1395  
1396      ! Wrap back into periodic box if necessary
1397      if ( SIM_uses_PBC ) then
1398  
1399         if( .not.boxIsOrthorhombic ) then
1400            ! calc the scaled coordinates.
1401 +          ! scaled = matmul(HmatInv, d)
1402  
1403 <          scaled = matmul(HmatInv, d)
1404 <
1403 >          scaled(1) = HmatInv(1,1)*d(1) + HmatInv(1,2)*d(2) + HmatInv(1,3)*d(3)
1404 >          scaled(2) = HmatInv(2,1)*d(1) + HmatInv(2,2)*d(2) + HmatInv(2,3)*d(3)
1405 >          scaled(3) = HmatInv(3,1)*d(1) + HmatInv(3,2)*d(2) + HmatInv(3,3)*d(3)
1406 >          
1407            ! wrap the scaled coordinates
1408  
1409 <          scaled = scaled  - anint(scaled)
1409 >          scaled(1) = scaled(1) - anint(scaled(1), kind=dp)
1410 >          scaled(2) = scaled(2) - anint(scaled(2), kind=dp)
1411 >          scaled(3) = scaled(3) - anint(scaled(3), kind=dp)
1412  
1134
1413            ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1414            ! coordinates
1415 +          ! d = matmul(Hmat,scaled)
1416 +          d(1)= Hmat(1,1)*scaled(1) + Hmat(1,2)*scaled(2) + Hmat(1,3)*scaled(3)
1417 +          d(2)= Hmat(2,1)*scaled(1) + Hmat(2,2)*scaled(2) + Hmat(2,3)*scaled(3)
1418 +          d(3)= Hmat(3,1)*scaled(1) + Hmat(3,2)*scaled(2) + Hmat(3,3)*scaled(3)
1419  
1138          d = matmul(Hmat,scaled)
1139
1420         else
1421            ! calc the scaled coordinates.
1422  
1423 <          do i = 1, 3
1424 <             scaled(i) = d(i) * HmatInv(i,i)
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) - anint(scaled(1), kind=dp)
1430 >          scaled(2) = scaled(2) - anint(scaled(2), kind=dp)
1431 >          scaled(3) = scaled(3) - anint(scaled(3), kind=dp)
1432  
1433 <             ! wrap the scaled coordinates
1433 >          ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1434 >          ! coordinates
1435  
1436 <             scaled(i) = scaled(i) - anint(scaled(i))
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  
1150             ! calc the wrapped real coordinates from the wrapped scaled
1151             ! coordinates
1152
1153             d(i) = scaled(i)*Hmat(i,i)
1154          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 1188 | Line 1473 | contains
1473      pot_Col = 0.0_dp
1474      pot_Temp = 0.0_dp
1475  
1191    rf_Row = 0.0_dp
1192    rf_Col = 0.0_dp
1193    rf_Temp = 0.0_dp
1194
1476   #endif
1477  
1478      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1479         call clean_EAM()
1480      endif
1481  
1201    rf = 0.0_dp
1482      tau_Temp = 0.0_dp
1483      virial_Temp = 0.0_dp
1484    end subroutine zero_work_arrays
# Line 1292 | 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  
1298  function FF_RequiresPostpairCalc() result(doesit)
1299    logical :: doesit
1300    doesit = FF_uses_RF
1301  end function FF_RequiresPostpairCalc
1302
1579   #ifdef PROFILE
1580    function getforcetime() result(totalforcetime)
1581      real(kind=dp) :: totalforcetime

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