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https://github.com/LCPQ/quantum_package
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Added SCF_density
This commit is contained in:
Emmanuel Giner
parent
a72b890b92
commit
8885297493
25
plugins/SCF_density/.gitignore
vendored
Normal file
25
plugins/SCF_density/.gitignore
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,25 @@
|
|||||||
|
# Automatically created by $QP_ROOT/scripts/module/module_handler.py
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|
.ninja_deps
|
||||||
|
.ninja_log
|
||||||
|
AO_Basis
|
||||||
|
Bitmask
|
||||||
|
Electrons
|
||||||
|
Ezfio_files
|
||||||
|
Huckel_guess
|
||||||
|
IRPF90_man
|
||||||
|
IRPF90_temp
|
||||||
|
Integrals_Bielec
|
||||||
|
Integrals_Monoelec
|
||||||
|
MOGuess
|
||||||
|
MO_Basis
|
||||||
|
Makefile
|
||||||
|
Makefile.depend
|
||||||
|
Nuclei
|
||||||
|
Pseudo
|
||||||
|
SCF
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||||||
|
Utils
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||||||
|
ZMQ
|
||||||
|
ezfio_interface.irp.f
|
||||||
|
irpf90.make
|
||||||
|
irpf90_entities
|
||||||
|
tags
|
||||||
35
plugins/SCF_density/EZFIO.cfg
Normal file
35
plugins/SCF_density/EZFIO.cfg
Normal file
@ -0,0 +1,35 @@
|
|||||||
|
[thresh_scf]
|
||||||
|
type: Threshold
|
||||||
|
doc: Threshold on the convergence of the Hartree Fock energy
|
||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: 1.e-10
|
||||||
|
|
||||||
|
[n_it_scf_max]
|
||||||
|
type: Strictly_positive_int
|
||||||
|
doc: Maximum number of SCF iterations
|
||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: 200
|
||||||
|
|
||||||
|
[level_shift]
|
||||||
|
type: Positive_float
|
||||||
|
doc: Energy shift on the virtual MOs to improve SCF convergence
|
||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: 0.5
|
||||||
|
|
||||||
|
[mo_guess_type]
|
||||||
|
type: MO_guess
|
||||||
|
doc: Initial MO guess. Can be [ Huckel | HCore ]
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||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: Huckel
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||||||
|
|
||||||
|
[energy]
|
||||||
|
type: double precision
|
||||||
|
doc: Calculated HF energy
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|
interface: ezfio
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||||||
|
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||||||
|
[no_oa_or_av_opt]
|
||||||
|
type: logical
|
||||||
|
doc: If true, skip the (inactive+core) --> (active) and the (active) --> (virtual) orbital rotations within the SCF procedure
|
||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: False
|
||||||
|
|
||||||
437
plugins/SCF_density/Fock_matrix.irp.f
Normal file
437
plugins/SCF_density/Fock_matrix.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,437 @@
|
|||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_mo, (mo_tot_num_align,mo_tot_num) ]
|
||||||
|
&BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_diag_mo, (mo_tot_num)]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Fock matrix on the MO basis.
|
||||||
|
! For open shells, the ROHF Fock Matrix is
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|
!
|
||||||
|
! | F-K | F + K/2 | F |
|
||||||
|
! |---------------------------------|
|
||||||
|
! | F + K/2 | F | F - K/2 |
|
||||||
|
! |---------------------------------|
|
||||||
|
! | F | F - K/2 | F + K |
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! F = 1/2 (Fa + Fb)
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! K = Fb - Fa
|
||||||
|
!
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
integer :: i,j,n
|
||||||
|
if (elec_alpha_num == elec_beta_num) then
|
||||||
|
Fock_matrix_mo = Fock_matrix_alpha_mo
|
||||||
|
else
|
||||||
|
|
||||||
|
do j=1,elec_beta_num
|
||||||
|
! F-K
|
||||||
|
do i=1,elec_beta_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))&
|
||||||
|
- (Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F+K/2
|
||||||
|
do i=elec_beta_num+1,elec_alpha_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))&
|
||||||
|
+ 0.5d0*(Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F
|
||||||
|
do i=elec_alpha_num+1, mo_tot_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
do j=elec_beta_num+1,elec_alpha_num
|
||||||
|
! F+K/2
|
||||||
|
do i=1,elec_beta_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))&
|
||||||
|
+ 0.5d0*(Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F
|
||||||
|
do i=elec_beta_num+1,elec_alpha_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F-K/2
|
||||||
|
do i=elec_alpha_num+1, mo_tot_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))&
|
||||||
|
- 0.5d0*(Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
do j=elec_alpha_num+1, mo_tot_num
|
||||||
|
! F
|
||||||
|
do i=1,elec_beta_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F-K/2
|
||||||
|
do i=elec_beta_num+1,elec_alpha_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j))&
|
||||||
|
- 0.5d0*(Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! F+K
|
||||||
|
do i=elec_alpha_num+1,mo_tot_num
|
||||||
|
Fock_matrix_mo(i,j) = 0.5d0*(Fock_matrix_alpha_mo(i,j)+Fock_matrix_beta_mo(i,j)) &
|
||||||
|
+ (Fock_matrix_beta_mo(i,j) - Fock_matrix_alpha_mo(i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
do i = 1, mo_tot_num
|
||||||
|
Fock_matrix_diag_mo(i) = Fock_matrix_mo(i,i)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_alpha_ao, (ao_num_align, ao_num) ]
|
||||||
|
&BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_beta_ao, (ao_num_align, ao_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
!DIR$ VECTOR ALIGNED
|
||||||
|
do i=1,ao_num
|
||||||
|
Fock_matrix_alpha_ao(i,j) = ao_mono_elec_integral(i,j) + ao_bi_elec_integral_alpha(i,j)
|
||||||
|
Fock_matrix_beta_ao (i,j) = ao_mono_elec_integral(i,j) + ao_bi_elec_integral_beta (i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, ao_bi_elec_integral_alpha, (ao_num_align, ao_num) ]
|
||||||
|
&BEGIN_PROVIDER [ double precision, ao_bi_elec_integral_beta , (ao_num_align, ao_num) ]
|
||||||
|
use map_module
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i,j,k,l,k1,r,s
|
||||||
|
integer :: i0,j0,k0,l0
|
||||||
|
integer*8 :: p,q
|
||||||
|
double precision :: integral, c0, c1, c2
|
||||||
|
double precision :: ao_bielec_integral, local_threshold
|
||||||
|
double precision, allocatable :: ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(:,:)
|
||||||
|
double precision, allocatable :: ao_bi_elec_integral_beta_tmp(:,:)
|
||||||
|
!DIR$ ATTRIBUTES ALIGN : $IRP_ALIGN :: ao_bi_elec_integral_beta_tmp
|
||||||
|
!DIR$ ATTRIBUTES ALIGN : $IRP_ALIGN :: ao_bi_elec_integral_alpha_tmp
|
||||||
|
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha = 0.d0
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta = 0.d0
|
||||||
|
if (do_direct_integrals) then
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP PARALLEL DEFAULT(NONE) &
|
||||||
|
!$OMP PRIVATE(i,j,l,k1,k,integral,ii,jj,kk,ll,i8,keys,values,p,q,r,s,i0,j0,k0,l0, &
|
||||||
|
!$OMP ao_bi_elec_integral_alpha_tmp,ao_bi_elec_integral_beta_tmp, c0, c1, c2, &
|
||||||
|
!$OMP local_threshold)&
|
||||||
|
!$OMP SHARED(ao_num,ao_num_align,HF_density_matrix_ao_alpha,HF_density_matrix_ao_beta,&
|
||||||
|
!$OMP ao_integrals_map,ao_integrals_threshold, ao_bielec_integral_schwartz, &
|
||||||
|
!$OMP ao_overlap_abs, ao_bi_elec_integral_alpha, ao_bi_elec_integral_beta)
|
||||||
|
|
||||||
|
allocate(keys(1), values(1))
|
||||||
|
allocate(ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(ao_num_align,ao_num), &
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp(ao_num_align,ao_num))
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp = 0.d0
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp = 0.d0
|
||||||
|
|
||||||
|
q = ao_num*ao_num*ao_num*ao_num
|
||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic)
|
||||||
|
do p=1_8,q
|
||||||
|
call bielec_integrals_index_reverse(kk,ii,ll,jj,p)
|
||||||
|
if ( (kk(1)>ao_num).or. &
|
||||||
|
(ii(1)>ao_num).or. &
|
||||||
|
(jj(1)>ao_num).or. &
|
||||||
|
(ll(1)>ao_num) ) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
k = kk(1)
|
||||||
|
i = ii(1)
|
||||||
|
l = ll(1)
|
||||||
|
j = jj(1)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (ao_overlap_abs(k,l)*ao_overlap_abs(i,j) &
|
||||||
|
< ao_integrals_threshold) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
local_threshold = ao_bielec_integral_schwartz(k,l)*ao_bielec_integral_schwartz(i,j)
|
||||||
|
if (local_threshold < ao_integrals_threshold) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
i0 = i
|
||||||
|
j0 = j
|
||||||
|
k0 = k
|
||||||
|
l0 = l
|
||||||
|
values(1) = 0.d0
|
||||||
|
local_threshold = ao_integrals_threshold/local_threshold
|
||||||
|
do k2=1,8
|
||||||
|
if (kk(k2)==0) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
i = ii(k2)
|
||||||
|
j = jj(k2)
|
||||||
|
k = kk(k2)
|
||||||
|
l = ll(k2)
|
||||||
|
c0 = HF_density_matrix_ao_alpha(k,l)+HF_density_matrix_ao_beta(k,l)
|
||||||
|
c1 = HF_density_matrix_ao_alpha(k,i)
|
||||||
|
c2 = HF_density_matrix_ao_beta(k,i)
|
||||||
|
if ( dabs(c0)+dabs(c1)+dabs(c2) < local_threshold) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
if (values(1) == 0.d0) then
|
||||||
|
values(1) = ao_bielec_integral(k0,l0,i0,j0)
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
integral = c0 * values(1)
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(i,j) += integral
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp (i,j) += integral
|
||||||
|
integral = values(1)
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(l,j) -= c1 * integral
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp (l,j) -= c2 * integral
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
!$OMP END DO NOWAIT
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha += ao_bi_elec_integral_alpha_tmp
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta += ao_bi_elec_integral_beta_tmp
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
|
||||||
|
deallocate(keys,values,ao_bi_elec_integral_alpha_tmp,ao_bi_elec_integral_beta_tmp)
|
||||||
|
!$OMP END PARALLEL
|
||||||
|
else
|
||||||
|
PROVIDE ao_bielec_integrals_in_map
|
||||||
|
|
||||||
|
integer(omp_lock_kind) :: lck(ao_num)
|
||||||
|
integer*8 :: i8
|
||||||
|
integer :: ii(8), jj(8), kk(8), ll(8), k2
|
||||||
|
integer(cache_map_size_kind) :: n_elements_max, n_elements
|
||||||
|
integer(key_kind), allocatable :: keys(:)
|
||||||
|
double precision, allocatable :: values(:)
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP PARALLEL DEFAULT(NONE) &
|
||||||
|
!$OMP PRIVATE(i,j,l,k1,k,integral,ii,jj,kk,ll,i8,keys,values,n_elements_max, &
|
||||||
|
!$OMP n_elements,ao_bi_elec_integral_alpha_tmp,ao_bi_elec_integral_beta_tmp)&
|
||||||
|
!$OMP SHARED(ao_num,ao_num_align,HF_density_matrix_ao_alpha,HF_density_matrix_ao_beta,&
|
||||||
|
!$OMP ao_integrals_map, ao_bi_elec_integral_alpha, ao_bi_elec_integral_beta)
|
||||||
|
|
||||||
|
call get_cache_map_n_elements_max(ao_integrals_map,n_elements_max)
|
||||||
|
allocate(keys(n_elements_max), values(n_elements_max))
|
||||||
|
allocate(ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(ao_num_align,ao_num), &
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp(ao_num_align,ao_num))
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp = 0.d0
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp = 0.d0
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE(dynamic)
|
||||||
|
!DIR$ NOVECTOR
|
||||||
|
do i8=0_8,ao_integrals_map%map_size
|
||||||
|
n_elements = n_elements_max
|
||||||
|
call get_cache_map(ao_integrals_map,i8,keys,values,n_elements)
|
||||||
|
do k1=1,n_elements
|
||||||
|
call bielec_integrals_index_reverse(kk,ii,ll,jj,keys(k1))
|
||||||
|
|
||||||
|
do k2=1,8
|
||||||
|
if (kk(k2)==0) then
|
||||||
|
cycle
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
i = ii(k2)
|
||||||
|
j = jj(k2)
|
||||||
|
k = kk(k2)
|
||||||
|
l = ll(k2)
|
||||||
|
integral = (HF_density_matrix_ao_alpha(k,l)+HF_density_matrix_ao_beta(k,l)) * values(k1)
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(i,j) += integral
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp (i,j) += integral
|
||||||
|
integral = values(k1)
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha_tmp(l,j) -= HF_density_matrix_ao_alpha(k,i) * integral
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta_tmp (l,j) -= HF_density_matrix_ao_beta (k,i) * integral
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
!$OMP END DO NOWAIT
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_alpha += ao_bi_elec_integral_alpha_tmp
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
|
||||||
|
!$OMP CRITICAL
|
||||||
|
ao_bi_elec_integral_beta += ao_bi_elec_integral_beta_tmp
|
||||||
|
!$OMP END CRITICAL
|
||||||
|
deallocate(keys,values,ao_bi_elec_integral_alpha_tmp,ao_bi_elec_integral_beta_tmp)
|
||||||
|
!$OMP END PARALLEL
|
||||||
|
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_alpha_mo, (mo_tot_num_align,mo_tot_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Fock matrix on the MO basis
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
double precision, allocatable :: T(:,:)
|
||||||
|
allocate ( T(ao_num_align,mo_tot_num) )
|
||||||
|
!DIR$ ATTRIBUTES ALIGN : $IRP_ALIGN :: T
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num, mo_tot_num, ao_num, &
|
||||||
|
1.d0, Fock_matrix_alpha_ao,size(Fock_matrix_alpha_ao,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, T, ao_num_align)
|
||||||
|
call dgemm('T','N', mo_tot_num, mo_tot_num, ao_num, &
|
||||||
|
1.d0, mo_coef,size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
T, size(T,1), &
|
||||||
|
0.d0, Fock_matrix_alpha_mo, mo_tot_num_align)
|
||||||
|
deallocate(T)
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_beta_mo, (mo_tot_num_align,mo_tot_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Fock matrix on the MO basis
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
double precision, allocatable :: T(:,:)
|
||||||
|
allocate ( T(ao_num_align,mo_tot_num) )
|
||||||
|
!DIR$ ATTRIBUTES ALIGN : $IRP_ALIGN :: T
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num, mo_tot_num, ao_num, &
|
||||||
|
1.d0, Fock_matrix_beta_ao,size(Fock_matrix_beta_ao,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, T, ao_num_align)
|
||||||
|
call dgemm('T','N', mo_tot_num, mo_tot_num, ao_num, &
|
||||||
|
1.d0, mo_coef,size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
T, size(T,1), &
|
||||||
|
0.d0, Fock_matrix_beta_mo, mo_tot_num_align)
|
||||||
|
deallocate(T)
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, HF_energy ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Hartree-Fock energy
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
HF_energy = nuclear_repulsion
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
do i=1,ao_num
|
||||||
|
HF_energy += 0.5d0 * ( &
|
||||||
|
(ao_mono_elec_integral(i,j) + Fock_matrix_alpha_ao(i,j) ) * HF_density_matrix_ao_alpha(i,j) +&
|
||||||
|
(ao_mono_elec_integral(i,j) + Fock_matrix_beta_ao (i,j) ) * HF_density_matrix_ao_beta (i,j) )
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, Fock_matrix_ao, (ao_num_align, ao_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
if ( (elec_alpha_num == elec_beta_num).and. &
|
||||||
|
(level_shift == 0.) ) &
|
||||||
|
then
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
!DIR$ VECTOR ALIGNED
|
||||||
|
do i=1,ao_num_align
|
||||||
|
Fock_matrix_ao(i,j) = Fock_matrix_alpha_ao(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
else
|
||||||
|
double precision, allocatable :: T(:,:), M(:,:)
|
||||||
|
integer :: ierr
|
||||||
|
! F_ao = S C F_mo C^t S
|
||||||
|
allocate (T(ao_num_align,ao_num),M(ao_num_align,ao_num),stat=ierr)
|
||||||
|
if (ierr /=0 ) then
|
||||||
|
print *, irp_here, ' : allocation failed'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
! ao_overlap (ao_num,ao_num) . mo_coef (ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
! -> M(ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,mo_tot_num,ao_num, 1.d0, &
|
||||||
|
ao_overlap, size(ao_overlap,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! M(ao_num,mo_tot_num) . Fock_matrix_mo (mo_tot_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
! -> T(ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,mo_tot_num,mo_tot_num, 1.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1), &
|
||||||
|
Fock_matrix_mo, size(Fock_matrix_mo,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
T, size(T,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! T(ao_num,mo_tot_num) . mo_coef^T (mo_tot_num,ao_num)
|
||||||
|
! -> M(ao_num,ao_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','T', ao_num,ao_num,mo_tot_num, 1.d0, &
|
||||||
|
T, size(T,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! M(ao_num,ao_num) . ao_overlap (ao_num,ao_num)
|
||||||
|
! -> Fock_matrix_ao(ao_num,ao_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,ao_num,ao_num, 1.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1), &
|
||||||
|
ao_overlap, size(ao_overlap,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
Fock_matrix_ao, size(Fock_matrix_ao,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
deallocate(T)
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
subroutine Fock_mo_to_ao(FMO,LDFMO,FAO,LDFAO)
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
integer, intent(in) :: LDFMO ! size(FMO,1)
|
||||||
|
integer, intent(in) :: LDFAO ! size(FAO,1)
|
||||||
|
double precision, intent(in) :: FMO(LDFMO,*)
|
||||||
|
double precision, intent(out) :: FAO(LDFAO,*)
|
||||||
|
|
||||||
|
double precision, allocatable :: T(:,:), M(:,:)
|
||||||
|
integer :: ierr
|
||||||
|
! F_ao = S C F_mo C^t S
|
||||||
|
allocate (T(ao_num_align,ao_num),M(ao_num_align,ao_num),stat=ierr)
|
||||||
|
if (ierr /=0 ) then
|
||||||
|
print *, irp_here, ' : allocation failed'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
! ao_overlap (ao_num,ao_num) . mo_coef (ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
! -> M(ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,mo_tot_num,ao_num, 1.d0, &
|
||||||
|
ao_overlap, size(ao_overlap,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! M(ao_num,mo_tot_num) . FMO (mo_tot_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
! -> T(ao_num,mo_tot_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,mo_tot_num,mo_tot_num, 1.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1), &
|
||||||
|
FMO, size(FMO,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
T, size(T,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! T(ao_num,mo_tot_num) . mo_coef^T (mo_tot_num,ao_num)
|
||||||
|
! -> M(ao_num,ao_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','T', ao_num,ao_num,mo_tot_num, 1.d0, &
|
||||||
|
T, size(T,1), &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1))
|
||||||
|
|
||||||
|
! M(ao_num,ao_num) . ao_overlap (ao_num,ao_num)
|
||||||
|
! -> Fock_matrix_ao(ao_num,ao_num)
|
||||||
|
call dgemm('N','N', ao_num,ao_num,ao_num, 1.d0, &
|
||||||
|
M, size(M,1), &
|
||||||
|
ao_overlap, size(ao_overlap,1), &
|
||||||
|
0.d0, &
|
||||||
|
FAO, size(FAO,1))
|
||||||
|
deallocate(T,M)
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
66
plugins/SCF_density/HF_density_matrix_ao.irp.f
Normal file
66
plugins/SCF_density/HF_density_matrix_ao.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,66 @@
|
|||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, HF_density_matrix_ao_alpha, (ao_num_align,ao_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! S^-1 x Alpha density matrix in the AO basis x S^-1
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
! call dgemm('N','T',ao_num,ao_num,elec_alpha_num,1.d0, &
|
||||||
|
! mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
! mo_coef, size(mo_coef,1), 0.d0, &
|
||||||
|
! HF_density_matrix_ao_alpha, size(HF_density_matrix_ao_alpha,1))
|
||||||
|
integer :: i,j,k,l
|
||||||
|
double precision :: test_alpha
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_alpha = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, mo_tot_num
|
||||||
|
do j = 1, mo_tot_num
|
||||||
|
if(dabs(mo_general_density_alpha(i,j)).le.1.d-10)cycle
|
||||||
|
do k = 1, ao_num
|
||||||
|
do l = 1, ao_num
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_alpha(k,l) += mo_coef(k,i) * mo_coef(l,j) * mo_general_density_alpha(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, HF_density_matrix_ao_beta, (ao_num_align,ao_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! S^-1 Beta density matrix in the AO basis x S^-1
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
! call dgemm('N','T',ao_num,ao_num,elec_beta_num,1.d0, &
|
||||||
|
! mo_coef, size(mo_coef,1), &
|
||||||
|
! mo_coef, size(mo_coef,1), 0.d0, &
|
||||||
|
! HF_density_matrix_ao_beta, size(HF_density_matrix_ao_beta,1))
|
||||||
|
integer :: i,j,k,l
|
||||||
|
double precision :: test_beta
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_beta = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, mo_tot_num
|
||||||
|
do j = 1, mo_tot_num
|
||||||
|
do k = 1, ao_num
|
||||||
|
do l = 1, ao_num
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_beta(k,l) += mo_coef(k,i) * mo_coef(l,j) * mo_general_density_beta(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, HF_density_matrix_ao, (ao_num_align,ao_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! S^-1 Density matrix in the AO basis S^-1
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
ASSERT (size(HF_density_matrix_ao,1) == size(HF_density_matrix_ao_alpha,1))
|
||||||
|
if (elec_alpha_num== elec_beta_num) then
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao = HF_density_matrix_ao_alpha + HF_density_matrix_ao_alpha
|
||||||
|
else
|
||||||
|
ASSERT (size(HF_density_matrix_ao,1) == size(HF_density_matrix_ao_beta ,1))
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao = HF_density_matrix_ao_alpha + HF_density_matrix_ao_beta
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
1
plugins/SCF_density/NEEDED_CHILDREN_MODULES
Normal file
1
plugins/SCF_density/NEEDED_CHILDREN_MODULES
Normal file
@ -0,0 +1 @@
|
|||||||
|
Integrals_Bielec MOGuess Bitmask
|
||||||
175
plugins/SCF_density/README.rst
Normal file
175
plugins/SCF_density/README.rst
Normal file
@ -0,0 +1,175 @@
|
|||||||
|
===================
|
||||||
|
SCF_density Module
|
||||||
|
===================
|
||||||
|
|
||||||
|
From the 140 molecules of the G2 set, only LiO, ONa don't converge well.
|
||||||
|
|
||||||
|
Needed Modules
|
||||||
|
==============
|
||||||
|
|
||||||
|
.. Do not edit this section It was auto-generated
|
||||||
|
.. by the `update_README.py` script.
|
||||||
|
|
||||||
|
.. image:: tree_dependency.png
|
||||||
|
|
||||||
|
* `Integrals_Bielec <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/src/Integrals_Bielec>`_
|
||||||
|
* `MOGuess <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/src/MOGuess>`_
|
||||||
|
|
||||||
|
Needed Modules
|
||||||
|
==============
|
||||||
|
.. Do not edit this section It was auto-generated
|
||||||
|
.. by the `update_README.py` script.
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
.. image:: tree_dependency.png
|
||||||
|
|
||||||
|
* `Integrals_Bielec <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/src/Integrals_Bielec>`_
|
||||||
|
* `MOGuess <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/src/MOGuess>`_
|
||||||
|
* `Bitmask <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/src/Bitmask>`_
|
||||||
|
|
||||||
|
Documentation
|
||||||
|
=============
|
||||||
|
.. Do not edit this section It was auto-generated
|
||||||
|
.. by the `update_README.py` script.
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`ao_bi_elec_integral_alpha <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L103>`_
|
||||||
|
Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`ao_bi_elec_integral_beta <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L104>`_
|
||||||
|
Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`create_guess <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/SCF.irp.f#L13>`_
|
||||||
|
Create an MO guess if no MOs are present in the EZFIO directory
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`damping_scf <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/damping_SCF.irp.f#L1>`_
|
||||||
|
Undocumented
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`diagonal_fock_matrix_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/diagonalize_fock.irp.f#L1>`_
|
||||||
|
Diagonal Fock matrix in the MO basis
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`diagonal_fock_matrix_mo_sum <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/diagonalize_fock.irp.f#L95>`_
|
||||||
|
diagonal element of the fock matrix calculated as the sum over all the interactions
|
||||||
|
with all the electrons in the RHF determinant
|
||||||
|
diagonal_Fock_matrix_mo_sum(i) = sum_{j=1, N_elec} 2 J_ij -K_ij
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`eigenvectors_fock_matrix_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/diagonalize_fock.irp.f#L2>`_
|
||||||
|
Diagonal Fock matrix in the MO basis
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_alpha_ao <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L84>`_
|
||||||
|
Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_alpha_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L268>`_
|
||||||
|
Fock matrix on the MO basis
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_ao <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L326>`_
|
||||||
|
Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_beta_ao <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L85>`_
|
||||||
|
Alpha Fock matrix in AO basis set
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_beta_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L288>`_
|
||||||
|
Fock matrix on the MO basis
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_diag_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L2>`_
|
||||||
|
Fock matrix on the MO basis.
|
||||||
|
For open shells, the ROHF Fock Matrix is
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
| F-K | F + K/2 | F |
|
||||||
|
|---------------------------------|
|
||||||
|
| F + K/2 | F | F - K/2 |
|
||||||
|
|---------------------------------|
|
||||||
|
| F | F - K/2 | F + K |
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
F = 1/2 (Fa + Fb)
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
K = Fb - Fa
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_matrix_mo <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L1>`_
|
||||||
|
Fock matrix on the MO basis.
|
||||||
|
For open shells, the ROHF Fock Matrix is
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
| F-K | F + K/2 | F |
|
||||||
|
|---------------------------------|
|
||||||
|
| F + K/2 | F | F - K/2 |
|
||||||
|
|---------------------------------|
|
||||||
|
| F | F - K/2 | F + K |
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
F = 1/2 (Fa + Fb)
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
K = Fb - Fa
|
||||||
|
.br
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`fock_mo_to_ao <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L388>`_
|
||||||
|
Undocumented
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`guess <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Huckel_guess.irp.f#L1>`_
|
||||||
|
Undocumented
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`hf_density_matrix_ao <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/HF_density_matrix_ao.irp.f#L27>`_
|
||||||
|
S^-1 Density matrix in the AO basis S^-1
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
`hf_density_matrix_ao_alpha <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/HF_density_matrix_ao.irp.f#L1>`_
|
||||||
|
S^-1 x Alpha density matrix in the AO basis x S^-1
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||||||
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||||||
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||||||
|
`hf_density_matrix_ao_beta <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/HF_density_matrix_ao.irp.f#L14>`_
|
||||||
|
S^-1 Beta density matrix in the AO basis x S^-1
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||||||
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||||||
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||||||
|
`hf_energy <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/Fock_matrix.irp.f#L307>`_
|
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|
Hartree-Fock energy
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||||||
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|
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||||||
|
`huckel_guess <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/huckel.irp.f#L1>`_
|
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|
Build the MOs using the extended Huckel model
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||||||
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||||||
|
`level_shift <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/ezfio_interface.irp.f#L25>`_
|
||||||
|
Energy shift on the virtual MOs to improve SCF convergence
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||||||
|
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||||||
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|
`mo_guess_type <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/ezfio_interface.irp.f#L6>`_
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|
Initial MO guess. Can be [ Huckel | HCore ]
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||||||
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`n_it_scf_max <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/ezfio_interface.irp.f#L63>`_
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|
Maximum number of SCF iterations
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`no_oa_or_av_opt <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/ezfio_interface.irp.f#L82>`_
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|
If true, skip the (inactive+core) --> (active) and the (active) --> (virtual) orbital rotations within the SCF procedure
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|
`run <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/SCF.irp.f#L38>`_
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Run SCF calculation
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||||||
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`scf <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/SCF.irp.f#L1>`_
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|
Produce `Hartree_Fock` MO orbital
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|
output: mo_basis.mo_tot_num mo_basis.mo_label mo_basis.ao_md5 mo_basis.mo_coef mo_basis.mo_occ
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output: hartree_fock.energy
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||||||
|
optional: mo_basis.mo_coef
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`thresh_scf <http://github.com/LCPQ/quantum_package/tree/master/plugins/Hartree_Fock/ezfio_interface.irp.f#L44>`_
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||||||
|
Threshold on the convergence of the Hartree Fock energy
|
||||||
|
|
||||||
132
plugins/SCF_density/damping_SCF.irp.f
Normal file
132
plugins/SCF_density/damping_SCF.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,132 @@
|
|||||||
|
subroutine damping_SCF
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
double precision :: E
|
||||||
|
double precision, allocatable :: D_alpha(:,:), D_beta(:,:)
|
||||||
|
double precision :: E_new
|
||||||
|
double precision, allocatable :: D_new_alpha(:,:), D_new_beta(:,:), F_new(:,:)
|
||||||
|
double precision, allocatable :: delta_alpha(:,:), delta_beta(:,:)
|
||||||
|
double precision :: lambda, E_half, a, b, delta_D, delta_E, E_min
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i,j,k
|
||||||
|
logical :: saving
|
||||||
|
character :: save_char
|
||||||
|
|
||||||
|
allocate( &
|
||||||
|
D_alpha( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
D_beta( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
F_new( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
D_new_alpha( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
D_new_beta( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
delta_alpha( ao_num_align, ao_num ), &
|
||||||
|
delta_beta( ao_num_align, ao_num ))
|
||||||
|
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
do i=1,ao_num
|
||||||
|
D_alpha(i,j) = HF_density_matrix_ao_alpha(i,j)
|
||||||
|
D_beta (i,j) = HF_density_matrix_ao_beta (i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
call write_time(output_hartree_fock)
|
||||||
|
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,'(A4,1X,A16, 1X, A16, 1X, A16, 1X, A4 )') &
|
||||||
|
'====','================','================','================', '===='
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,'(A4,1X,A16, 1X, A16, 1X, A16, 1X, A4 )') &
|
||||||
|
' N ', 'Energy ', 'Energy diff ', 'Density diff ', 'Save'
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,'(A4,1X,A16, 1X, A16, 1X, A16, 1X, A4 )') &
|
||||||
|
'====','================','================','================', '===='
|
||||||
|
|
||||||
|
E = HF_energy + 1.d0
|
||||||
|
E_min = HF_energy
|
||||||
|
delta_D = 0.d0
|
||||||
|
do k=1,n_it_scf_max
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||||||
|
|
||||||
|
delta_E = HF_energy - E
|
||||||
|
E = HF_energy
|
||||||
|
|
||||||
|
if ( (delta_E < 0.d0).and.(dabs(delta_E) < thresh_scf) ) then
|
||||||
|
exit
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
saving = E < E_min
|
||||||
|
if (saving) then
|
||||||
|
call save_mos
|
||||||
|
save_char = 'X'
|
||||||
|
E_min = E
|
||||||
|
else
|
||||||
|
save_char = ' '
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,'(I4,1X,F16.10, 1X, F16.10, 1X, F16.10, 3X, A )') &
|
||||||
|
k, E, delta_E, delta_D, save_char
|
||||||
|
|
||||||
|
D_alpha = HF_density_matrix_ao_alpha
|
||||||
|
D_beta = HF_density_matrix_ao_beta
|
||||||
|
mo_coef = eigenvectors_fock_matrix_mo
|
||||||
|
TOUCH mo_coef
|
||||||
|
|
||||||
|
D_new_alpha = HF_density_matrix_ao_alpha
|
||||||
|
D_new_beta = HF_density_matrix_ao_beta
|
||||||
|
F_new = Fock_matrix_ao
|
||||||
|
E_new = HF_energy
|
||||||
|
|
||||||
|
delta_alpha = D_new_alpha - D_alpha
|
||||||
|
delta_beta = D_new_beta - D_beta
|
||||||
|
|
||||||
|
lambda = .5d0
|
||||||
|
E_half = 0.d0
|
||||||
|
do while (E_half > E)
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_alpha = D_alpha + lambda * delta_alpha
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_beta = D_beta + lambda * delta_beta
|
||||||
|
TOUCH HF_density_matrix_ao_alpha HF_density_matrix_ao_beta
|
||||||
|
mo_coef = eigenvectors_fock_matrix_mo
|
||||||
|
TOUCH mo_coef
|
||||||
|
E_half = HF_energy
|
||||||
|
if ((E_half > E).and.(E_new < E)) then
|
||||||
|
lambda = 1.d0
|
||||||
|
exit
|
||||||
|
else if ((E_half > E).and.(lambda > 5.d-4)) then
|
||||||
|
lambda = 0.5d0 * lambda
|
||||||
|
E_new = E_half
|
||||||
|
else
|
||||||
|
exit
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
a = (E_new + E - 2.d0*E_half)*2.d0
|
||||||
|
b = -E_new - 3.d0*E + 4.d0*E_half
|
||||||
|
lambda = -lambda*b/(a+1.d-16)
|
||||||
|
D_alpha = (1.d0-lambda) * D_alpha + lambda * D_new_alpha
|
||||||
|
D_beta = (1.d0-lambda) * D_beta + lambda * D_new_beta
|
||||||
|
delta_E = HF_energy - E
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
do i=1,ao_num
|
||||||
|
delta_D = delta_D + &
|
||||||
|
(D_alpha(i,j) - HF_density_matrix_ao_alpha(i,j))*(D_alpha(i,j) - HF_density_matrix_ao_alpha(i,j)) + &
|
||||||
|
(D_beta (i,j) - HF_density_matrix_ao_beta (i,j))*(D_beta (i,j) - HF_density_matrix_ao_beta (i,j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
delta_D = dsqrt(delta_D/dble(ao_num)**2)
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_alpha = D_alpha
|
||||||
|
HF_density_matrix_ao_beta = D_beta
|
||||||
|
TOUCH HF_density_matrix_ao_alpha HF_density_matrix_ao_beta
|
||||||
|
mo_coef = eigenvectors_fock_matrix_mo
|
||||||
|
TOUCH mo_coef
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,'(A4,1X,A16, 1X, A16, 1X, A16, 1X, A4 )') '====','================','================','================', '===='
|
||||||
|
write(output_hartree_fock,*)
|
||||||
|
|
||||||
|
if(.not.no_oa_or_av_opt)then
|
||||||
|
call mo_as_eigvectors_of_mo_matrix(Fock_matrix_mo,size(Fock_matrix_mo,1),size(Fock_matrix_mo,2),mo_label,1)
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
call write_double(output_hartree_fock, E_min, 'Hartree-Fock energy')
|
||||||
|
call ezfio_set_hartree_fock_energy(E_min)
|
||||||
|
|
||||||
|
call write_time(output_hartree_fock)
|
||||||
|
|
||||||
|
deallocate(D_alpha,D_beta,F_new,D_new_alpha,D_new_beta,delta_alpha,delta_beta)
|
||||||
|
end
|
||||||
124
plugins/SCF_density/diagonalize_fock.irp.f
Normal file
124
plugins/SCF_density/diagonalize_fock.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,124 @@
|
|||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, diagonal_Fock_matrix_mo, (ao_num) ]
|
||||||
|
&BEGIN_PROVIDER [ double precision, eigenvectors_Fock_matrix_mo, (ao_num_align,mo_tot_num) ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Diagonal Fock matrix in the MO basis
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
integer :: liwork, lwork, n, info
|
||||||
|
integer, allocatable :: iwork(:)
|
||||||
|
double precision, allocatable :: work(:), F(:,:), S(:,:)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
allocate( F(mo_tot_num_align,mo_tot_num) )
|
||||||
|
do j=1,mo_tot_num
|
||||||
|
do i=1,mo_tot_num
|
||||||
|
F(i,j) = Fock_matrix_mo(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! print*, no_oa_or_av_opt
|
||||||
|
if(no_oa_or_av_opt)then
|
||||||
|
integer :: iorb,jorb
|
||||||
|
do i = 1, n_act_orb
|
||||||
|
iorb = list_act(i)
|
||||||
|
do j = 1, n_inact_orb
|
||||||
|
jorb = list_inact(j)
|
||||||
|
F(iorb,jorb) = 0.d0
|
||||||
|
F(jorb,iorb) = 0.d0
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
do j = 1, n_virt_orb
|
||||||
|
jorb = list_virt(j)
|
||||||
|
F(iorb,jorb) = 0.d0
|
||||||
|
F(jorb,iorb) = 0.d0
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
do j = 1, n_core_orb
|
||||||
|
jorb = list_core(j)
|
||||||
|
F(iorb,jorb) = 0.d0
|
||||||
|
F(jorb,iorb) = 0.d0
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
! do i = 1, n_act_orb
|
||||||
|
! iorb = list_act(i)
|
||||||
|
! write(*,'(100(F16.10,X))')F(iorb,:)
|
||||||
|
! enddo
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
! Insert level shift here
|
||||||
|
do i = elec_beta_num+1, elec_alpha_num
|
||||||
|
F(i,i) += 0.5d0*level_shift
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
do i = elec_alpha_num+1, mo_tot_num
|
||||||
|
F(i,i) += level_shift
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
n = mo_tot_num
|
||||||
|
lwork = 1+6*n + 2*n*n
|
||||||
|
liwork = 3 + 5*n
|
||||||
|
|
||||||
|
allocate(work(lwork), iwork(liwork) )
|
||||||
|
|
||||||
|
lwork = -1
|
||||||
|
liwork = -1
|
||||||
|
|
||||||
|
call dsyevd( 'V', 'U', mo_tot_num, F, &
|
||||||
|
size(F,1), diagonal_Fock_matrix_mo, &
|
||||||
|
work, lwork, iwork, liwork, info)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (info /= 0) then
|
||||||
|
print *, irp_here//' failed : ', info
|
||||||
|
stop 1
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
lwork = int(work(1))
|
||||||
|
liwork = iwork(1)
|
||||||
|
deallocate(work,iwork)
|
||||||
|
allocate(work(lwork), iwork(liwork) )
|
||||||
|
|
||||||
|
call dsyevd( 'V', 'U', mo_tot_num, F, &
|
||||||
|
size(F,1), diagonal_Fock_matrix_mo, &
|
||||||
|
work, lwork, iwork, liwork, info)
|
||||||
|
|
||||||
|
if (info /= 0) then
|
||||||
|
print *, irp_here//' failed : ', info
|
||||||
|
stop 1
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
call dgemm('N','N',ao_num,mo_tot_num,mo_tot_num, 1.d0, &
|
||||||
|
mo_coef, size(mo_coef,1), F, size(F,1), &
|
||||||
|
0.d0, eigenvectors_Fock_matrix_mo, size(eigenvectors_Fock_matrix_mo,1))
|
||||||
|
deallocate(work, iwork, F)
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
! endif
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [double precision, diagonal_Fock_matrix_mo_sum, (mo_tot_num)]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! diagonal element of the fock matrix calculated as the sum over all the interactions
|
||||||
|
! with all the electrons in the RHF determinant
|
||||||
|
! diagonal_Fock_matrix_mo_sum(i) = sum_{j=1, N_elec} 2 J_ij -K_ij
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
double precision :: accu
|
||||||
|
do j = 1,elec_alpha_num
|
||||||
|
accu = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, elec_alpha_num
|
||||||
|
accu += 2.d0 * mo_bielec_integral_jj_from_ao(i,j) - mo_bielec_integral_jj_exchange_from_ao(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
diagonal_Fock_matrix_mo_sum(j) = accu + mo_mono_elec_integral(j,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
do j = elec_alpha_num+1,mo_tot_num
|
||||||
|
accu = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, elec_alpha_num
|
||||||
|
accu += 2.d0 * mo_bielec_integral_jj_from_ao(i,j) - mo_bielec_integral_jj_exchange_from_ao(i,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
diagonal_Fock_matrix_mo_sum(j) = accu + mo_mono_elec_integral(j,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
32
plugins/SCF_density/huckel.irp.f
Normal file
32
plugins/SCF_density/huckel.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,32 @@
|
|||||||
|
subroutine huckel_guess
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Build the MOs using the extended Huckel model
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
double precision :: accu
|
||||||
|
double precision :: c
|
||||||
|
character*(64) :: label
|
||||||
|
|
||||||
|
label = "Guess"
|
||||||
|
call mo_as_eigvectors_of_mo_matrix(mo_mono_elec_integral, &
|
||||||
|
size(mo_mono_elec_integral,1), &
|
||||||
|
size(mo_mono_elec_integral,2),label,1)
|
||||||
|
TOUCH mo_coef
|
||||||
|
|
||||||
|
c = 0.5d0 * 1.75d0
|
||||||
|
|
||||||
|
do j=1,ao_num
|
||||||
|
!DIR$ VECTOR ALIGNED
|
||||||
|
do i=1,ao_num
|
||||||
|
Fock_matrix_ao(i,j) = c*ao_overlap(i,j)*(ao_mono_elec_integral_diag(i) + &
|
||||||
|
ao_mono_elec_integral_diag(j))
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
Fock_matrix_ao(j,j) = Fock_matrix_alpha_ao(j,j)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
TOUCH Fock_matrix_ao
|
||||||
|
mo_coef = eigenvectors_fock_matrix_mo
|
||||||
|
SOFT_TOUCH mo_coef
|
||||||
|
call save_mos
|
||||||
|
|
||||||
|
end
|
||||||
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