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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 2356 by chuckv, Wed Oct 12 19:55:26 2005 UTC vs.
Revision 2512 by gezelter, Thu Dec 15 21:43:16 2005 UTC

# Line 45 | Line 45
45  
46   !! @author Charles F. Vardeman II
47   !! @author Matthew Meineke
48 < !! @version $Id: doForces.F90,v 1.55 2005-10-12 19:55:26 chuckv Exp $, $Date: 2005-10-12 19:55:26 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.55 $
48 > !! @version $Id: doForces.F90,v 1.71 2005-12-15 21:43:16 gezelter Exp $, $Date: 2005-12-15 21:43:16 $, $Name: not supported by cvs2svn $, $Revision: 1.71 $
49  
50  
51   module doForces
# Line 58 | Line 58 | module doForces
58    use lj
59    use sticky
60    use electrostatic_module
61 <  use reaction_field_module
62 <  use gb_pair
61 >  use gayberne
62    use shapes
63    use vector_class
64    use eam
65 +  use suttonchen
66    use status
67   #ifdef IS_MPI
68    use mpiSimulation
# Line 87 | Line 87 | module doForces
87    logical, save :: haveInteractionHash = .false.
88    logical, save :: haveGtypeCutoffMap = .false.
89    logical, save :: haveDefaultCutoffs = .false.
90 <  logical, save :: haveRlist = .false.
90 >  logical, save :: haveSkinThickness = .false.
91 >  logical, save :: haveElectrostaticSummationMethod = .false.
92 >  logical, save :: haveCutoffPolicy = .false.
93 >  logical, save :: VisitCutoffsAfterComputing = .false.
94  
95    logical, save :: FF_uses_DirectionalAtoms
96    logical, save :: FF_uses_Dipoles
97    logical, save :: FF_uses_GayBerne
98    logical, save :: FF_uses_EAM
99 +  logical, save :: FF_uses_SC
100 +  logical, save :: FF_uses_MEAM
101 +
102  
103    logical, save :: SIM_uses_DirectionalAtoms
104    logical, save :: SIM_uses_EAM
105 +  logical, save :: SIM_uses_SC
106 +  logical, save :: SIM_uses_MEAM
107    logical, save :: SIM_requires_postpair_calc
108    logical, save :: SIM_requires_prepair_calc
109    logical, save :: SIM_uses_PBC
110  
111    integer, save :: electrostaticSummationMethod
112 +  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
113  
114 +  real(kind=dp), save :: defaultRcut, defaultRsw, largestRcut
115 +  real(kind=dp), save :: skinThickness
116 +  logical, save :: defaultDoShift
117 +
118    public :: init_FF
119 <  public :: setDefaultCutoffs
119 >  public :: setCutoffs
120 >  public :: cWasLame
121 >  public :: setElectrostaticMethod
122 >  public :: setCutoffPolicy
123 >  public :: setSkinThickness
124    public :: do_force_loop
108  public :: createInteractionHash
109  public :: createGtypeCutoffMap
110  public :: getStickyCut
111  public :: getStickyPowerCut
112  public :: getGayBerneCut
113  public :: getEAMCut
114  public :: getShapeCut
125  
126   #ifdef PROFILE
127    public :: getforcetime
# Line 139 | Line 149 | module doForces
149    end type gtypeCutoffs
150    type(gtypeCutoffs), dimension(:,:), allocatable :: gtypeCutoffMap
151  
142  integer, save :: cutoffPolicy = TRADITIONAL_CUTOFF_POLICY
143  real(kind=dp),save :: defaultRcut, defaultRsw, defaultRlist
144  real(kind=dp),save :: listSkin
145  
152   contains
153  
154 <  subroutine createInteractionHash(status)
154 >  subroutine createInteractionHash()
155      integer :: nAtypes
150    integer, intent(out) :: status
156      integer :: i
157      integer :: j
158      integer :: iHash
# Line 159 | Line 164 | contains
164      logical :: i_is_GB
165      logical :: i_is_EAM
166      logical :: i_is_Shape
167 +    logical :: i_is_SC
168 +    logical :: i_is_MEAM
169      logical :: j_is_LJ
170      logical :: j_is_Elect
171      logical :: j_is_Sticky
# Line 166 | Line 173 | contains
173      logical :: j_is_GB
174      logical :: j_is_EAM
175      logical :: j_is_Shape
176 +    logical :: j_is_SC
177 +    logical :: j_is_MEAM
178      real(kind=dp) :: myRcut
179  
171    status = 0  
172
180      if (.not. associated(atypes)) then
181 <       call handleError("atype", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
175 <       status = -1
181 >       call handleError("doForces", "atypes was not present before call of createInteractionHash!")
182         return
183      endif
184      
185      nAtypes = getSize(atypes)
186      
187      if (nAtypes == 0) then
188 <       status = -1
188 >       call handleError("doForces", "nAtypes was zero during call of createInteractionHash!")
189         return
190      end if
191  
# Line 205 | Line 211 | contains
211         call getElementProperty(atypes, i, "is_GayBerne", i_is_GB)
212         call getElementProperty(atypes, i, "is_EAM", i_is_EAM)
213         call getElementProperty(atypes, i, "is_Shape", i_is_Shape)
214 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_SC", i_is_SC)
215 +       call getElementProperty(atypes, i, "is_MEAM", i_is_MEAM)
216  
217         do j = i, nAtypes
218  
# Line 218 | Line 226 | contains
226            call getElementProperty(atypes, j, "is_GayBerne", j_is_GB)
227            call getElementProperty(atypes, j, "is_EAM", j_is_EAM)
228            call getElementProperty(atypes, j, "is_Shape", j_is_Shape)
229 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_SC", j_is_SC)
230 +          call getElementProperty(atypes, j, "is_MEAM", j_is_MEAM)
231  
232            if (i_is_LJ .and. j_is_LJ) then
233               iHash = ior(iHash, LJ_PAIR)            
# Line 239 | Line 249 | contains
249               iHash = ior(iHash, EAM_PAIR)
250            endif
251  
252 +          if (i_is_SC .and. j_is_SC) then
253 +             iHash = ior(iHash, SC_PAIR)
254 +          endif
255 +
256            if (i_is_GB .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_PAIR)
257            if (i_is_GB .and. j_is_LJ) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
258            if (i_is_LJ .and. j_is_GB) iHash = ior(iHash, GAYBERNE_LJ)
# Line 258 | Line 272 | contains
272      haveInteractionHash = .true.
273    end subroutine createInteractionHash
274  
275 <  subroutine createGtypeCutoffMap(stat)
275 >  subroutine createGtypeCutoffMap()
276  
263    integer, intent(out), optional :: stat
277      logical :: i_is_LJ
278      logical :: i_is_Elect
279      logical :: i_is_Sticky
# Line 275 | Line 288 | contains
288      integer :: nGroupsInRow
289      integer :: nGroupsInCol
290      integer :: nGroupTypesRow,nGroupTypesCol
291 <    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol, skin
291 >    real(kind=dp):: thisSigma, bigSigma, thisRcut, tradRcut, tol
292      real(kind=dp) :: biggestAtypeCutoff
293  
281    stat = 0
294      if (.not. haveInteractionHash) then
295 <       call createInteractionHash(myStatus)      
284 <       if (myStatus .ne. 0) then
285 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
286 <          stat = -1
287 <          return
288 <       endif
295 >       call createInteractionHash()      
296      endif
297   #ifdef IS_MPI
298      nGroupsInRow = getNgroupsInRow(plan_group_row)
# Line 337 | Line 344 | contains
344                  if (thisRCut .gt. atypeMaxCutoff(i)) atypeMaxCutoff(i) = thisRCut
345               endif
346            endif
347 <          
341 <          
347 >                    
348            if (atypeMaxCutoff(i).gt.biggestAtypeCutoff) then
349               biggestAtypeCutoff = atypeMaxCutoff(i)
350            endif
351  
352         endif
353      enddo
348  
349
354      
355      istart = 1
356      jstart = 1
# Line 432 | Line 436 | contains
436               groupMaxCutoffRow(i)=atypeMaxCutoff(me_i)
437            endif          
438         enddo
435
439         if (nGroupTypesRow.eq.0) then
440            nGroupTypesRow = nGroupTypesRow + 1
441            gtypeMaxCutoffRow(nGroupTypesRow) = groupMaxCutoffRow(i)
# Line 495 | Line 498 | contains
498      groupMaxCutoffCol => groupMaxCutoffRow
499   #endif
500  
498
499
500
501
501      !! allocate the gtypeCutoffMap here.
502      allocate(gtypeCutoffMap(nGroupTypesRow,nGroupTypesCol))
503      !! then we do a double loop over all the group TYPES to find the cutoff
504      !! map between groups of two types
505      tradRcut = max(maxval(gtypeMaxCutoffRow),maxval(gtypeMaxCutoffCol))
506  
507 <    do i = 1, nGroupTypesRow
507 >    do i = 1, nGroupTypesRow      
508         do j = 1, nGroupTypesCol
509        
510            select case(cutoffPolicy)
# Line 520 | Line 519 | contains
519               return
520            end select
521            gtypeCutoffMap(i,j)%rcut = thisRcut
522 +          
523 +          if (thisRcut.gt.largestRcut) largestRcut = thisRcut
524 +
525            gtypeCutoffMap(i,j)%rcutsq = thisRcut*thisRcut
524          skin = defaultRlist - defaultRcut
525          listSkin = skin ! set neighbor list skin thickness
526          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skin)**2
526  
527 +          if (.not.haveSkinThickness) then
528 +             skinThickness = 1.0_dp
529 +          endif
530 +
531 +          gtypeCutoffMap(i,j)%rlistsq = (thisRcut + skinThickness)**2
532 +
533            ! sanity check
534  
535            if (haveDefaultCutoffs) then
# Line 534 | Line 539 | contains
539            endif
540         enddo
541      enddo
542 +
543      if(allocated(gtypeMaxCutoffRow)) deallocate(gtypeMaxCutoffRow)
544      if(allocated(groupMaxCutoffRow)) deallocate(groupMaxCutoffRow)
545      if(allocated(atypeMaxCutoff)) deallocate(atypeMaxCutoff)
# Line 547 | Line 553 | contains
553      haveGtypeCutoffMap = .true.
554     end subroutine createGtypeCutoffMap
555  
556 <   subroutine setDefaultCutoffs(defRcut, defRsw, defRlist, cutPolicy)
551 <     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw, defRlist
552 <     integer, intent(in) :: cutPolicy
556 >   subroutine setCutoffs(defRcut, defRsw)
557  
558 +     real(kind=dp),intent(in) :: defRcut, defRsw
559 +     character(len = statusMsgSize) :: errMsg
560 +     integer :: localError
561 +
562       defaultRcut = defRcut
563       defaultRsw = defRsw
564 <     defaultRlist = defRlist
565 <     cutoffPolicy = cutPolicy
564 >    
565 >     defaultDoShift = .false.
566 >     if (abs(defaultRcut-defaultRsw) .lt. 0.0001) then
567 >        
568 >        write(errMsg, *) &
569 >             'cutoffRadius and switchingRadius are set to the same', newline &
570 >             // tab, 'value.  OOPSE will use shifted ', newline &
571 >             // tab, 'potentials instead of switching functions.'
572 >        
573 >        call handleInfo("setCutoffs", errMsg)
574 >        
575 >        defaultDoShift = .true.
576 >        
577 >     endif
578  
579 +     localError = 0
580 +     call setLJDefaultCutoff( defaultRcut, defaultDoShift )
581 +     call setElectrostaticCutoffRadius( defaultRcut, defaultRsw )
582 +     call setCutoffEAM( defaultRcut, localError)
583 +     if (localError /= 0) then
584 +       write(errMsg, *) 'An error has occured in setting the EAM cutoff'
585 +       call handleError("setCutoffs", errMsg)
586 +     end if
587 +     call set_switch(GROUP_SWITCH, defaultRsw, defaultRcut)
588 +
589       haveDefaultCutoffs = .true.
590 <   end subroutine setDefaultCutoffs
590 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
591 >   end subroutine setCutoffs
592  
593 +   subroutine cWasLame()
594 +    
595 +     VisitCutoffsAfterComputing = .true.
596 +     return
597 +    
598 +   end subroutine cWasLame
599 +  
600     subroutine setCutoffPolicy(cutPolicy)
601 <
601 >    
602       integer, intent(in) :: cutPolicy
603 +    
604       cutoffPolicy = cutPolicy
605 <     call createGtypeCutoffMap()
606 <   end subroutine setCutoffPolicy
568 <    
605 >     haveCutoffPolicy = .true.
606 >     haveGtypeCutoffMap = .false.
607      
608 <  subroutine setSimVariables()
609 <    SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
610 <    SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
573 <    SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
574 <    SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
575 <    SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
608 >   end subroutine setCutoffPolicy
609 >  
610 >   subroutine setElectrostaticMethod( thisESM )
611  
612 <    haveSIMvariables = .true.
612 >     integer, intent(in) :: thisESM
613  
614 <    return
615 <  end subroutine setSimVariables
614 >     electrostaticSummationMethod = thisESM
615 >     haveElectrostaticSummationMethod = .true.
616 >    
617 >   end subroutine setElectrostaticMethod
618  
619 +   subroutine setSkinThickness( thisSkin )
620 +    
621 +     real(kind=dp), intent(in) :: thisSkin
622 +    
623 +     skinThickness = thisSkin
624 +     haveSkinThickness = .true.    
625 +     haveGtypeCutoffMap = .false.
626 +    
627 +   end subroutine setSkinThickness
628 +      
629 +   subroutine setSimVariables()
630 +     SIM_uses_DirectionalAtoms = SimUsesDirectionalAtoms()
631 +     SIM_uses_EAM = SimUsesEAM()
632 +     SIM_requires_postpair_calc = SimRequiresPostpairCalc()
633 +     SIM_requires_prepair_calc = SimRequiresPrepairCalc()
634 +     SIM_uses_PBC = SimUsesPBC()
635 +    
636 +     haveSIMvariables = .true.
637 +    
638 +     return
639 +   end subroutine setSimVariables
640 +
641    subroutine doReadyCheck(error)
642      integer, intent(out) :: error
643  
# Line 587 | Line 646 | contains
646      error = 0
647  
648      if (.not. haveInteractionHash) then      
649 <       myStatus = 0      
591 <       call createInteractionHash(myStatus)      
592 <       if (myStatus .ne. 0) then
593 <          write(default_error, *) 'createInteractionHash failed in doForces!'
594 <          error = -1
595 <          return
596 <       endif
649 >       call createInteractionHash()      
650      endif
651  
652      if (.not. haveGtypeCutoffMap) then        
653 <       myStatus = 0      
601 <       call createGtypeCutoffMap(myStatus)      
602 <       if (myStatus .ne. 0) then
603 <          write(default_error, *) 'createGtypeCutoffMap failed in doForces!'
604 <          error = -1
605 <          return
606 <       endif
653 >       call createGtypeCutoffMap()      
654      endif
655  
656 +
657 +    if (VisitCutoffsAfterComputing) then
658 +       call set_switch(GROUP_SWITCH, largestRcut, largestRcut)      
659 +    endif
660 +
661 +
662      if (.not. haveSIMvariables) then
663         call setSimVariables()
664      endif
# Line 639 | Line 692 | contains
692    end subroutine doReadyCheck
693  
694  
695 <  subroutine init_FF(thisESM, thisStat)
695 >  subroutine init_FF(thisStat)
696  
644    integer, intent(in) :: thisESM
697      integer, intent(out) :: thisStat  
698      integer :: my_status, nMatches
699      integer, pointer :: MatchList(:) => null()
648    real(kind=dp) :: rcut, rrf, rt, dielect
700  
701      !! assume things are copacetic, unless they aren't
702      thisStat = 0
703  
653    electrostaticSummationMethod = thisESM
654
704      !! init_FF is called *after* all of the atom types have been
705      !! defined in atype_module using the new_atype subroutine.
706      !!
# Line 680 | Line 729 | contains
729  
730  
731      haveSaneForceField = .true.
683
684    !! check to make sure the reaction field setting makes sense
685
686    if (FF_uses_Dipoles) then
687       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
688          dielect = getDielect()
689          call initialize_rf(dielect)
690       endif
691    else
692       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
693          write(default_error,*) 'Using Reaction Field with no dipoles?  Huh?'
694          thisStat = -1
695          haveSaneForceField = .false.
696          return
697       endif
698    endif
732  
733      if (FF_uses_EAM) then
734         call init_EAM_FF(my_status)
# Line 707 | Line 740 | contains
740         end if
741      endif
742  
710    if (FF_uses_GayBerne) then
711       call check_gb_pair_FF(my_status)
712       if (my_status .ne. 0) then
713          thisStat = -1
714          haveSaneForceField = .false.
715          return
716       endif
717    endif
718
743      if (.not. haveNeighborList) then
744         !! Create neighbor lists
745         call expandNeighborList(nLocal, my_status)
# Line 749 | Line 773 | contains
773  
774      !! Stress Tensor
775      real( kind = dp), dimension(9) :: tau  
776 <    real ( kind = dp ),dimension(POT_ARRAY_SIZE) :: pot
776 >    real ( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
777      logical ( kind = 2) :: do_pot_c, do_stress_c
778      logical :: do_pot
779      logical :: do_stress
780      logical :: in_switching_region
781   #ifdef IS_MPI
782 <    real( kind = DP ), dimension(POT_ARRAY_SIZE) :: pot_local
782 >    real( kind = DP ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot_local
783      integer :: nAtomsInRow
784      integer :: nAtomsInCol
785      integer :: nprocs
# Line 770 | Line 794 | contains
794      integer :: nlist
795      real( kind = DP ) :: ratmsq, rgrpsq, rgrp, vpair, vij
796      real( kind = DP ) :: sw, dswdr, swderiv, mf
797 +    real( kind = DP ) :: rVal
798      real(kind=dp),dimension(3) :: d_atm, d_grp, fpair, fij
799      real(kind=dp) :: rfpot, mu_i, virial
800 +    real(kind=dp):: rCut
801      integer :: me_i, me_j, n_in_i, n_in_j
802      logical :: is_dp_i
803      integer :: neighborListSize
# Line 780 | Line 806 | contains
806      integer :: propPack_i, propPack_j
807      integer :: loopStart, loopEnd, loop
808      integer :: iHash
809 +    integer :: i1
810    
811  
812      !! initialize local variables  
# Line 844 | Line 871 | contains
871         ! (but only on the first time through):
872         if (loop .eq. loopStart) then
873   #ifdef IS_MPI
874 <          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, listSkin, &
874 >          call checkNeighborList(nGroupsInRow, q_group_row, skinThickness, &
875                 update_nlist)
876   #else
877 <          call checkNeighborList(nGroups, q_group, listSkin, &
877 >          call checkNeighborList(nGroups, q_group, skinThickness, &
878                 update_nlist)
879   #endif
880         endif
# Line 927 | Line 954 | contains
954  
955                     list(nlist) = j
956                  endif
957 +
958  
959 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
960 <                   vij = 0.0d0
961 <                   fij(1:3) = 0.0d0
962 <                endif
963 <
964 <                call get_switch(rgrpsq, sw, dswdr, rgrp, group_switch, &
965 <                     in_switching_region)
966 <
967 <                n_in_j = groupStartCol(j+1) - groupStartCol(j)
968 <
969 <                do ia = groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
970 <
971 <                   atom1 = groupListRow(ia)
972 <
973 <                   inner: do jb = groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
974 <
975 <                      atom2 = groupListCol(jb)
976 <
977 <                      if (skipThisPair(atom1, atom2)) cycle inner
978 <
979 <                      if ((n_in_i .eq. 1).and.(n_in_j .eq. 1)) then
980 <                         d_atm(1:3) = d_grp(1:3)
981 <                         ratmsq = rgrpsq
982 <                      else
959 >                
960 >                if (rgrpsq < gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCutsq) then
961 >
962 >                   rCut = gtypeCutoffMap(groupToGtypeRow(i),groupToGtypeCol(j))%rCut
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, &
969 >                        group_switch, 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
987   #ifdef IS_MPI
988 <                         call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
989 <                              q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
988 >                            call get_interatomic_vector(q_Row(:,atom1), &
989 >                                 q_Col(:,atom2), d_atm, ratmsq)
990   #else
991 <                         call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
992 <                              q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
991 >                            call get_interatomic_vector(q(:,atom1), &
992 >                                 q(:,atom2), d_atm, ratmsq)
993   #endif
994 <                      endif
995 <
996 <                      if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
994 >                         endif
995 >                        
996 >                         if (loop .eq. PREPAIR_LOOP) then
997   #ifdef IS_MPI                      
998 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
999 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1000 <                              eFrame, A, f, t, pot_local)
998 >                            call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
999 >                                 rgrpsq, d_grp, rCut, do_pot, do_stress, &
1000 >                                 eFrame, A, f, t, pot_local)
1001   #else
1002 <                         call do_prepair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1003 <                              rgrpsq, d_grp, do_pot, do_stress, &
1004 <                              eFrame, A, f, t, pot)
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)
1005   #endif                                              
1006 <                      else
1006 >                         else
1007   #ifdef IS_MPI                      
1008 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1009 <                              do_pot, &
1010 <                              eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, fpair)
1008 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1009 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot_local, vpair, &
1010 >                                 fpair, d_grp, rgrp, rCut)
1011   #else
1012 <                         call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1013 <                              do_pot,  &
1014 <                              eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1012 >                            call do_pair(atom1, atom2, ratmsq, d_atm, sw, &
1013 >                                 do_pot, eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, &
1014 >                                 d_grp, rgrp, rCut)
1015   #endif
1016 <
1017 <                         vij = vij + vpair
1018 <                         fij(1:3) = fij(1:3) + fpair(1:3)
1019 <                      endif
1020 <                   enddo inner
989 <                enddo
1016 >                            vij = vij + vpair
1017 >                            fij(1:3) = fij(1:3) + fpair(1:3)
1018 >                         endif
1019 >                      enddo inner
1020 >                   enddo
1021  
1022 <                if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1023 <                   if (in_switching_region) then
1024 <                      swderiv = vij*dswdr/rgrp
1025 <                      fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
1026 <                      fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
1027 <                      fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
1028 <
1029 <                      do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1030 <                         atom1=groupListRow(ia)
1031 <                         mf = mfactRow(atom1)
1022 >                   if (loop .eq. PAIR_LOOP) then
1023 >                      if (in_switching_region) then
1024 >                         swderiv = vij*dswdr/rgrp
1025 >                         fij(1) = fij(1) + swderiv*d_grp(1)
1026 >                         fij(2) = fij(2) + swderiv*d_grp(2)
1027 >                         fij(3) = fij(3) + swderiv*d_grp(3)
1028 >                        
1029 >                         do ia=groupStartRow(i), groupStartRow(i+1)-1
1030 >                            atom1=groupListRow(ia)
1031 >                            mf = mfactRow(atom1)
1032   #ifdef IS_MPI
1033 <                         f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1034 <                         f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1035 <                         f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1033 >                            f_Row(1,atom1) = f_Row(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1034 >                            f_Row(2,atom1) = f_Row(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1035 >                            f_Row(3,atom1) = f_Row(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1036   #else
1037 <                         f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1038 <                         f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1039 <                         f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1037 >                            f(1,atom1) = f(1,atom1) + swderiv*d_grp(1)*mf
1038 >                            f(2,atom1) = f(2,atom1) + swderiv*d_grp(2)*mf
1039 >                            f(3,atom1) = f(3,atom1) + swderiv*d_grp(3)*mf
1040   #endif
1041 <                      enddo
1042 <
1043 <                      do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1044 <                         atom2=groupListCol(jb)
1045 <                         mf = mfactCol(atom2)
1041 >                         enddo
1042 >                        
1043 >                         do jb=groupStartCol(j), groupStartCol(j+1)-1
1044 >                            atom2=groupListCol(jb)
1045 >                            mf = mfactCol(atom2)
1046   #ifdef IS_MPI
1047 <                         f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1048 <                         f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1049 <                         f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1047 >                            f_Col(1,atom2) = f_Col(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1048 >                            f_Col(2,atom2) = f_Col(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1049 >                            f_Col(3,atom2) = f_Col(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1050   #else
1051 <                         f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1052 <                         f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1053 <                         f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1051 >                            f(1,atom2) = f(1,atom2) - swderiv*d_grp(1)*mf
1052 >                            f(2,atom2) = f(2,atom2) - swderiv*d_grp(2)*mf
1053 >                            f(3,atom2) = f(3,atom2) - swderiv*d_grp(3)*mf
1054   #endif
1055 <                      enddo
1056 <                   endif
1055 >                         enddo
1056 >                      endif
1057  
1058 <                   if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1058 >                      if (do_stress) call add_stress_tensor(d_grp, fij)
1059 >                   endif
1060                  endif
1061 <             end if
1061 >             endif
1062            enddo
1063 <
1063 >          
1064         enddo outer
1065  
1066         if (update_nlist) then
# Line 1088 | Line 1120 | contains
1120  
1121      if (do_pot) then
1122         ! scatter/gather pot_row into the members of my column
1123 <       do i = 1,POT_ARRAY_SIZE
1123 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1124            call scatter(pot_Row(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_row)
1125         end do
1126         ! scatter/gather pot_local into all other procs
1127         ! add resultant to get total pot
1128         do i = 1, nlocal
1129 <          pot_local(1:POT_ARRAY_SIZE) = pot_local(1:POT_ARRAY_SIZE &
1130 <               + pot_Temp(1:POT_ARRAY_SIZE,i)
1129 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES) &
1130 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1131         enddo
1132  
1133         pot_Temp = 0.0_DP
1134 <       do i = 1,POT_ARRAY_SIZE
1134 >       do i = 1,LR_POT_TYPES
1135            call scatter(pot_Col(i,:), pot_Temp(i,:), plan_atom_col)
1136         end do
1137         do i = 1, nlocal
1138 <          pot_local(1:POT_ARRAY_SIZE) = pot_local(1:POT_ARRAY_SIZE)&
1139 <               + pot_Temp(1:POT_ARRAY_SIZE,i)
1138 >          pot_local(1:LR_POT_TYPES) = pot_local(1:LR_POT_TYPES)&
1139 >               + pot_Temp(1:LR_POT_TYPES,i)
1140         enddo
1141  
1142      endif
1143   #endif
1144  
1145 <    if (FF_RequiresPostpairCalc() .and. SIM_requires_postpair_calc) then
1145 >    if (SIM_requires_postpair_calc) then
1146 >       do i = 1, nlocal            
1147 >          
1148 >          ! we loop only over the local atoms, so we don't need row and column
1149 >          ! lookups for the types
1150 >          
1151 >          me_i = atid(i)
1152 >          
1153 >          ! is the atom electrostatic?  See if it would have an
1154 >          ! electrostatic interaction with itself
1155 >          iHash = InteractionHash(me_i,me_i)
1156  
1157 <       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
1116 <
1157 >          if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1158   #ifdef IS_MPI
1159 <          call scatter(rf_Row,rf,plan_atom_row_3d)
1160 <          call scatter(rf_Col,rf_Temp,plan_atom_col_3d)
1120 <          do i = 1,nlocal
1121 <             rf(1:3,i) = rf(1:3,i) + rf_Temp(1:3,i)
1122 <          end do
1123 < #endif
1124 <
1125 <          do i = 1, nLocal
1126 <
1127 <             rfpot = 0.0_DP
1128 < #ifdef IS_MPI
1129 <             me_i = atid_row(i)
1159 >             call self_self(i, eFrame, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), &
1160 >                  t, do_pot)
1161   #else
1162 <             me_i = atid(i)
1162 >             call self_self(i, eFrame, pot(ELECTROSTATIC_POT), &
1163 >                  t, do_pot)
1164   #endif
1165 <             iHash = InteractionHash(me_i,me_j)
1165 >          endif
1166 >  
1167 >          
1168 >          if (electrostaticSummationMethod.eq.REACTION_FIELD) then
1169              
1170 <             if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1171 <
1172 <                mu_i = getDipoleMoment(me_i)
1173 <
1174 <                !! The reaction field needs to include a self contribution
1175 <                !! to the field:
1176 <                call accumulate_self_rf(i, mu_i, eFrame)
1177 <                !! Get the reaction field contribution to the
1178 <                !! potential and torques:
1179 <                call reaction_field_final(i, mu_i, eFrame, rfpot, t, do_pot)
1170 >             ! loop over the excludes to accumulate RF stuff we've
1171 >             ! left out of the normal pair loop
1172 >            
1173 >             do i1 = 1, nSkipsForAtom(i)
1174 >                j = skipsForAtom(i, i1)
1175 >                
1176 >                ! prevent overcounting of the skips
1177 >                if (i.lt.j) then
1178 >                   call get_interatomic_vector(q(:,i), &
1179 >                        q(:,j), d_atm, ratmsq)
1180 >                   rVal = dsqrt(ratmsq)
1181 >                   call get_switch(ratmsq, sw, dswdr, rVal, group_switch, &
1182 >                        in_switching_region)
1183   #ifdef IS_MPI
1184 <                pot_local(RF_POT) = pot_local(RF_POT) + rfpot
1184 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1185 >                        vpair, pot_local(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1186   #else
1187 <                pot(RF_POT) = pot(RF_POT) + rfpot
1188 <
1187 >                   call rf_self_excludes(i, j, sw, eFrame, d_atm, rVal, &
1188 >                        vpair, pot(ELECTROSTATIC_POT), f, t, do_pot)
1189   #endif
1190 <             endif
1191 <          enddo
1192 <       endif
1190 >                endif
1191 >             enddo
1192 >          endif
1193 >       enddo
1194      endif
1195 <
1196 <
1197 < #ifdef IS_MPI
1158 <
1195 >    
1196 > #ifdef IS_MPI
1197 >    
1198      if (do_pot) then
1199 <       pot(1:SIZE_POT_ARRAY) = pot(1:SIZE_POT_ARRAY) &
1200 <            + pot_local(1:SIZE_POT_ARRAY)
1162 <       !! we assume the c code will do the allreduce to get the total potential
1163 <       !! we could do it right here if we needed to...
1199 >       call mpi_allreduce(pot_local, pot, LR_POT_TYPES,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1200 >            mpi_comm_world,mpi_err)            
1201      endif
1202 <
1202 >    
1203      if (do_stress) then
1204         call mpi_allreduce(tau_Temp, tau, 9,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1205              mpi_comm_world,mpi_err)
1206         call mpi_allreduce(virial_Temp, virial,1,mpi_double_precision,mpi_sum, &
1207              mpi_comm_world,mpi_err)
1208      endif
1209 <
1209 >    
1210   #else
1211 <
1211 >    
1212      if (do_stress) then
1213         tau = tau_Temp
1214         virial = virial_Temp
1215      endif
1216 <
1216 >    
1217   #endif
1218 <
1218 >    
1219    end subroutine do_force_loop
1220  
1221    subroutine do_pair(i, j, rijsq, d, sw, do_pot, &
1222 <       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair)
1222 >       eFrame, A, f, t, pot, vpair, fpair, d_grp, r_grp, rCut)
1223  
1224      real( kind = dp ) :: vpair, sw
1225 <    real( kind = dp ), dimension(POT_ARRAY_SIZE) :: pot
1225 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1226      real( kind = dp ), dimension(3) :: fpair
1227      real( kind = dp ), dimension(nLocal)   :: mfact
1228      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
# Line 1196 | Line 1233 | contains
1233      logical, intent(inout) :: do_pot
1234      integer, intent(in) :: i, j
1235      real ( kind = dp ), intent(inout) :: rijsq
1236 <    real ( kind = dp )                :: r
1236 >    real ( kind = dp ), intent(inout) :: r_grp
1237      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3)
1238 +    real ( kind = dp ), intent(inout) :: d_grp(3)
1239 +    real ( kind = dp ), intent(inout) :: rCut
1240 +    real ( kind = dp ) :: r
1241      integer :: me_i, me_j
1242  
1243      integer :: iHash
# Line 1215 | Line 1255 | contains
1255   #endif
1256  
1257      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1258 <
1258 >    
1259      if ( iand(iHash, LJ_PAIR).ne.0 ) then
1260 <       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot(LJ_POT), f, do_pot)
1260 >       call do_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1261 >            pot(VDW_POT), f, do_pot)
1262      endif
1263 <
1263 >    
1264      if ( iand(iHash, ELECTROSTATIC_PAIR).ne.0 ) then
1265 <       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1265 >       call doElectrostaticPair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1266              pot(ELECTROSTATIC_POT), eFrame, f, t, do_pot)
1226
1227       if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) then
1228
1229          ! CHECK ME (RF needs to know about all electrostatic types)
1230          call accumulate_rf(i, j, r, eFrame, sw)
1231          call rf_correct_forces(i, j, d, r, eFrame, sw, f, fpair)
1232       endif
1233
1267      endif
1268 <
1268 >    
1269      if ( iand(iHash, STICKY_PAIR).ne.0 ) then
1270         call do_sticky_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1271 <            pot(STICKY_POT), A, f, t, do_pot)
1271 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1272      endif
1273 <
1273 >    
1274      if ( iand(iHash, STICKYPOWER_PAIR).ne.0 ) then
1275         call do_sticky_power_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1276 <            pot(STICKYPOWER_POT), A, f, t, do_pot)
1276 >            pot(HB_POT), A, f, t, do_pot)
1277      endif
1278 <
1278 >    
1279      if ( iand(iHash, GAYBERNE_PAIR).ne.0 ) then
1280         call do_gb_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1281 <            pot(GAYBERNE_POT), A, f, t, do_pot)
1281 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1282      endif
1283      
1284      if ( iand(iHash, GAYBERNE_LJ).ne.0 ) then
1285 < !      call do_gblj_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1286 < !           pot(GAYBERNE_LJ_POT), A, f, t, do_pot)
1285 >       call do_gb_lj_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1286 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1287      endif
1288 <
1288 >    
1289      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1290 <       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, pot(EAM_POT), f, &
1291 <            do_pot)
1290 >       call do_eam_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1291 >            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1292      endif
1293 <
1293 >    
1294      if ( iand(iHash, SHAPE_PAIR).ne.0 ) then      
1295         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1296 <            pot(SHAPE_POT), A, f, t, do_pot)
1296 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1297      endif
1298 <
1298 >    
1299      if ( iand(iHash, SHAPE_LJ).ne.0 ) then      
1300         call do_shape_pair(i, j, d, r, rijsq, sw, vpair, fpair, &
1301 <            pot(SHAPE_LJ_POT), A, f, t, do_pot)
1301 >            pot(VDW_POT), A, f, t, do_pot)
1302      endif
1303 +
1304 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1305 +       call do_SC_pair(i, j, d, r, rijsq, rcut, sw, vpair, fpair, &
1306 +            pot(METALLIC_POT), f, do_pot)
1307 +    endif
1308 +
1309      
1310 +    
1311    end subroutine do_pair
1312  
1313 <  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, &
1313 >  subroutine do_prepair(i, j, rijsq, d, sw, rcijsq, dc, rCut, &
1314         do_pot, do_stress, eFrame, A, f, t, pot)
1315  
1316      real( kind = dp ) :: sw
1317 <    real( kind = dp ), dimension(POT_ARRAY_SIZE) :: pot
1317 >    real( kind = dp ), dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1318      real( kind = dp ), dimension(9,nLocal) :: eFrame
1319      real (kind=dp), dimension(9,nLocal) :: A
1320      real (kind=dp), dimension(3,nLocal) :: f
# Line 1282 | Line 1322 | contains
1322  
1323      logical, intent(inout) :: do_pot, do_stress
1324      integer, intent(in) :: i, j
1325 <    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq
1325 >    real ( kind = dp ), intent(inout)    :: rijsq, rcijsq, rCut
1326      real ( kind = dp )                :: r, rc
1327      real ( kind = dp ), intent(inout) :: d(3), dc(3)
1328  
# Line 1301 | Line 1341 | contains
1341      iHash = InteractionHash(me_i, me_j)
1342  
1343      if ( iand(iHash, EAM_PAIR).ne.0 ) then      
1344 <            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq )
1344 >            call calc_EAM_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq)
1345      endif
1346 +
1347 +    if ( iand(iHash, SC_PAIR).ne.0 ) then      
1348 +            call calc_SC_prepair_rho(i, j, d, r, rijsq, rcut )
1349 +    endif
1350      
1351    end subroutine do_prepair
1352  
1353  
1354    subroutine do_preforce(nlocal,pot)
1355      integer :: nlocal
1356 <    real( kind = dp ),dimension(POT_ARRAY_SIZE) :: pot
1356 >    real( kind = dp ),dimension(LR_POT_TYPES) :: pot
1357  
1358      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1359 <       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot(EAM_POT))
1359 >       call calc_EAM_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1360      endif
1361 +    if (FF_uses_SC .and. SIM_uses_SC) then
1362 +       call calc_SC_preforce_Frho(nlocal,pot(METALLIC_POT))
1363 +    endif
1364  
1365  
1366    end subroutine do_preforce
# Line 1398 | Line 1445 | contains
1445      pot_Col = 0.0_dp
1446      pot_Temp = 0.0_dp
1447  
1401    rf_Row = 0.0_dp
1402    rf_Col = 0.0_dp
1403    rf_Temp = 0.0_dp
1404
1448   #endif
1449  
1450      if (FF_uses_EAM .and. SIM_uses_EAM) then
1451         call clean_EAM()
1452      endif
1453  
1411    rf = 0.0_dp
1454      tau_Temp = 0.0_dp
1455      virial_Temp = 0.0_dp
1456    end subroutine zero_work_arrays
# Line 1502 | Line 1544 | contains
1544  
1545    function FF_RequiresPrepairCalc() result(doesit)
1546      logical :: doesit
1547 <    doesit = FF_uses_EAM
1547 >    doesit = FF_uses_EAM .or. FF_uses_SC &
1548 >         .or. FF_uses_MEAM
1549    end function FF_RequiresPrepairCalc
1550  
1508  function FF_RequiresPostpairCalc() result(doesit)
1509    logical :: doesit
1510    if (electrostaticSummationMethod == REACTION_FIELD) doesit = .true.
1511  end function FF_RequiresPostpairCalc
1512
1551   #ifdef PROFILE
1552    function getforcetime() result(totalforcetime)
1553      real(kind=dp) :: totalforcetime

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