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UBSE dynamic OK for spin-conserving transitions
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30cc8afea8
commit
11f0ded287
176
src/MBPT/unrestricted_Bethe_Salpeter_ZA_matrix_dynamic.f90
Normal file
176
src/MBPT/unrestricted_Bethe_Salpeter_ZA_matrix_dynamic.f90
Normal file
@ -0,0 +1,176 @@
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subroutine unrestricted_Bethe_Salpeter_ZA_matrix_dynamic(ispin,eta,nBas,nC,nO,nV,nR,nSa,nSb,nSt,nS_sc,lambda,eGW, &
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ERI_aaaa,ERI_aabb,ERI_bbbb,ERI_abab,OmRPA,rho_RPA,OmBSE,ZA_dyn)
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! Compute the extra term for dynamical Bethe-Salpeter equation for linear response in the unrestricted formalism
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implicit none
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include 'parameters.h'
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! Input variables
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integer,intent(in) :: ispin
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integer,intent(in) :: nBas
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|
integer,intent(in) :: nC(nspin)
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|
integer,intent(in) :: nO(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nV(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nR(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSa
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSb
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSt
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||||||
|
integer,intent(in) :: nS_sc
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||||||
|
double precision,intent(in) :: eta
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|
double precision,intent(in) :: lambda
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double precision,intent(in) :: eGW(nBas,nspin)
|
||||||
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double precision,intent(in) :: ERI_aaaa(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_aabb(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_bbbb(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_abab(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: OmRPA(nS_sc)
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double precision,intent(in) :: rho_RPA(nBas,nBas,nS_sc,nspin)
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|
double precision,intent(in) :: OmBSE
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! Local variables
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double precision :: chi
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double precision :: eps
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integer :: i,j,a,b,ia,jb,kc
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! Output variables
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double precision,intent(out) :: ZA_dyn(nSt,nSt)
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!--------------------------------------------------!
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|
! Build BSE matrix for spin-conserving transitions !
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!--------------------------------------------------!
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ZA_dyn(:,:) = 0d0
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if(ispin == 1) then
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! aaaa block
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ia = 0
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do i=nC(1)+1,nO(1)
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do a=nO(1)+1,nBas-nR(1)
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ia = ia + 1
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jb = 0
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do j=nC(1)+1,nO(1)
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do b=nO(1)+1,nBas-nR(1)
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jb = jb + 1
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chi = 0d0
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do kc=1,nS_sc
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eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(a,1) - eGW(j,1))
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||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,1)*rho_RPA(a,b,kc,1)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
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||||||
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||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(b,1) - eGW(i,1))
|
||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,1)*rho_RPA(a,b,kc,1)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
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|
ZA_dyn(ia,jb) = ZA_dyn(ia,jb) + lambda*chi
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enddo
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|
enddo
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|
enddo
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|
enddo
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! bbbb block
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ia = 0
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do i=nC(2)+1,nO(2)
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do a=nO(2)+1,nBas-nR(2)
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ia = ia + 1
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jb = 0
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do j=nC(2)+1,nO(2)
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do b=nO(2)+1,nBas-nR(2)
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jb = jb + 1
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chi = 0d0
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do kc=1,nS_sc
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|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(a,2) - eGW(j,2))
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||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,2)*rho_RPA(a,b,kc,2)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(b,2) - eGW(i,2))
|
||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,2)*rho_RPA(a,b,kc,2)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
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|
|
||||||
|
ZA_dyn(nSa+ia,nSa+jb) = ZA_dyn(nSa+ia,nSa+jb) + lambda*chi
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|
enddo
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|
enddo
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|
enddo
|
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|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
end if
|
||||||
|
|
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|
!--------------------------------------------!
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|
! Build BSE matrix for spin-flip transitions !
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|
!--------------------------------------------!
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|
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|
if(ispin == 2) then
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|
|
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|
! abab block
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ia = 0
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do i=nC(1)+1,nO(1)
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|
do a=nO(2)+1,nBas-nR(2)
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|
ia = ia + 1
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|
jb = 0
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|
do j=nC(1)+1,nO(1)
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|
do b=nO(2)+1,nBas-nR(2)
|
||||||
|
jb = jb + 1
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||||||
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|
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|
chi = 0d0
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|
do kc=1,nS_sc
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|
|
||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(a,1) - eGW(j,2))
|
||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,1)*rho_RPA(a,b,kc,2)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(b,1) - eGW(i,2))
|
||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,1)*rho_RPA(a,b,kc,2)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
ZA_dyn(ia,jb) = ZA_dyn(ia,jb) + lambda*chi
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||||||
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|
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|
end do
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|
end do
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|
end do
|
||||||
|
end do
|
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|
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|
! baba block
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|
ia = 0
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|
do i=nC(2)+1,nO(2)
|
||||||
|
do a=nO(1)+1,nBas-nR(1)
|
||||||
|
ia = ia + 1
|
||||||
|
jb = 0
|
||||||
|
do j=nC(2)+1,nO(2)
|
||||||
|
do b=nO(1)+1,nBas-nR(1)
|
||||||
|
jb = jb + 1
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||||||
|
|
||||||
|
chi = 0d0
|
||||||
|
do kc=1,nS_sc
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|
|
||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(a,2) - eGW(j,1))
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||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,2)*rho_RPA(a,b,kc,1)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
eps = + OmBSE - OmRPA(kc) - (eGW(b,2) - eGW(i,1))
|
||||||
|
chi = chi + rho_RPA(i,j,kc,2)*rho_RPA(a,b,kc,1)*(eps**2 - eta**2)/(eps**2 + eta**2)**2
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
ZA_dyn(nSa+ia,nSa+jb) = ZA_dyn(nSa+ia,nSa+jb) + lambda*chi
|
||||||
|
|
||||||
|
end do
|
||||||
|
end do
|
||||||
|
end do
|
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|
end do
|
||||||
|
|
||||||
|
end if
|
||||||
|
|
||||||
|
end subroutine unrestricted_Bethe_Salpeter_ZA_matrix_dynamic
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||||||
110
src/MBPT/unrestricted_Bethe_Salpeter_dynamic_perturbation.f90
Normal file
110
src/MBPT/unrestricted_Bethe_Salpeter_dynamic_perturbation.f90
Normal file
@ -0,0 +1,110 @@
|
|||||||
|
subroutine unrestricted_Bethe_Salpeter_dynamic_perturbation(ispin,dTDA,eta,nBas,nC,nO,nV,nR,nS,nSa,nSb,nSt,nS_sc,eGW, &
|
||||||
|
ERI_aaaa,ERI_aabb,ERI_bbbb,ERI_abab,dipole_int_aa,dipole_int_bb, &
|
||||||
|
OmRPA,rho_RPA,OmBSE,XpY_BSE,XmY_BSE)
|
||||||
|
|
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|
! Compute dynamical effects via perturbation theory for BSE
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|
implicit none
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|
include 'parameters.h'
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|
! Input variables
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|
integer,intent(in) :: ispin
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|
logical,intent(in) :: dTDA
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|
double precision,intent(in) :: eta
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nBas
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nC(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nO(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nV(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nR(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nS(nspin)
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSa
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSb
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nSt
|
||||||
|
integer,intent(in) :: nS_sc
|
||||||
|
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: eGW(nBas,nspin)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_aaaa(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_aabb(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_bbbb(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: ERI_abab(nBas,nBas,nBas,nBas)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: dipole_int_aa(nBas,nBas,ncart)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: dipole_int_bb(nBas,nBas,ncart)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: OmRPA(nS_sc)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: rho_RPA(nBas,nBas,nS_sc,nspin)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: OmBSE(nSt)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: XpY_BSE(nSt,nSt)
|
||||||
|
double precision,intent(in) :: XmY_BSE(nSt,nSt)
|
||||||
|
|
||||||
|
! Local variables
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|
|
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|
integer :: ia
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|
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|
integer,parameter :: maxS = 10
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|
double precision :: gapGW
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double precision,allocatable :: OmDyn(:)
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|
double precision,allocatable :: ZDyn(:)
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|
double precision,allocatable :: X(:)
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|
double precision,allocatable :: Y(:)
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||||||
|
|
||||||
|
double precision,allocatable :: A_dyn(:,:)
|
||||||
|
double precision,allocatable :: ZA_dyn(:,:)
|
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|
! Memory allocation
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allocate(OmDyn(nSt),ZDyn(nSt),X(nSt),Y(nSt),A_dyn(nSt,nSt),ZA_dyn(nSt,nSt))
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||||||
|
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||||||
|
! Print main components of transition vectors
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||||||
|
|
||||||
|
if(dTDA) then
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||||||
|
write(*,*)
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||||||
|
write(*,*) '*** dynamical TDA activated ***'
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||||||
|
write(*,*)
|
||||||
|
end if
|
||||||
|
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||||||
|
gapGW = min(eGW(nO(1)+1,1),eGW(nO(2)+1,2)) - max(eGW(nO(1),1),eGW(nO(2),2))
|
||||||
|
|
||||||
|
write(*,*) '---------------------------------------------------------------------------------------------------'
|
||||||
|
write(*,*) ' First-order dynamical correction to static Bethe-Salpeter excitation energies '
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||||||
|
write(*,*) '---------------------------------------------------------------------------------------------------'
|
||||||
|
write(*,'(A57,F10.6,A3)') ' BSE neutral excitation must be lower than the GW gap = ',gapGW*HaToeV,' eV'
|
||||||
|
write(*,*) '---------------------------------------------------------------------------------------------------'
|
||||||
|
write(*,'(2X,A5,1X,A20,1X,A20,1X,A20,1X,A20)') '#','Static (eV)','Dynamic (eV)','Correction (eV)','Renorm. (eV)'
|
||||||
|
write(*,*) '---------------------------------------------------------------------------------------------------'
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||||||
|
|
||||||
|
do ia=1,min(nSt,maxS)
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||||||
|
|
||||||
|
X(:) = 0.5d0*(XpY_BSE(ia,:) + XmY_BSE(ia,:))
|
||||||
|
Y(:) = 0.5d0*(XpY_BSE(ia,:) - XmY_BSE(ia,:))
|
||||||
|
|
||||||
|
! First-order correction
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||||||
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|
||||||
|
if(dTDA) then
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||||||
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||||||
|
! Resonant part of the BSE correction for dynamical TDA
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||||||
|
|
||||||
|
call unrestricted_Bethe_Salpeter_A_matrix_dynamic(ispin,eta,nBas,nC,nO,nV,nR,nSa,nSb,nSt,nS_sc,1d0,eGW, &
|
||||||
|
ERI_aaaa,ERI_aabb,ERI_bbbb,ERI_abab,OmRPA,rho_RPA,OmBSE(ia),A_dyn)
|
||||||
|
|
||||||
|
! Renormalization factor of the resonant parts for dynamical TDA
|
||||||
|
|
||||||
|
call unrestricted_Bethe_Salpeter_ZA_matrix_dynamic(ispin,eta,nBas,nC,nO,nV,nR,nSa,nSb,nSt,nS_sc,1d0,eGW, &
|
||||||
|
ERI_aaaa,ERI_aabb,ERI_bbbb,ERI_abab,OmRPA,rho_RPA,OmBSE(ia),ZA_dyn)
|
||||||
|
|
||||||
|
ZDyn(ia) = dot_product(X,matmul(ZA_dyn,X))
|
||||||
|
OmDyn(ia) = dot_product(X,matmul( A_dyn,X))
|
||||||
|
|
||||||
|
end if
|
||||||
|
|
||||||
|
ZDyn(ia) = 1d0/(1d0 - ZDyn(ia))
|
||||||
|
OmDyn(ia) = ZDyn(ia)*OmDyn(ia)
|
||||||
|
|
||||||
|
write(*,'(2X,I5,5X,F15.6,5X,F15.6,5X,F15.6,5X,F15.6)') &
|
||||||
|
ia,OmBSE(ia)*HaToeV,(OmBSE(ia)+OmDyn(ia))*HaToeV,OmDyn(ia)*HaToeV,ZDyn(ia)
|
||||||
|
|
||||||
|
end do
|
||||||
|
write(*,*) '---------------------------------------------------------------------------------------------------'
|
||||||
|
write(*,*)
|
||||||
|
|
||||||
|
end subroutine unrestricted_Bethe_Salpeter_dynamic_perturbation
|
||||||
12
src/Makefile.common
Normal file
12
src/Makefile.common
Normal file
@ -0,0 +1,12 @@
|
|||||||
|
IDIR =../../include
|
||||||
|
MODDIR=../modules
|
||||||
|
|
||||||
|
FC = gfortran -I$(IDIR) -J$(MODDIR) -I$(MODDIR)
|
||||||
|
#FC = ifort -I$(IDIR) -module $(MODDIR)
|
||||||
|
AR = libtool
|
||||||
|
ifeq ($(DEBUG),1)
|
||||||
|
FFLAGS = -Wall -g -msse4.2 -fcheck=all -Waliasing -Wampersand -Wconversion -Wsurprising -Wintrinsics-std -Wno-tabs -Wintrinsic-shadow -Wline-truncation -Wreal-q-constant
|
||||||
|
else
|
||||||
|
FFLAGS = -Wall -Wno-unused -Wno-unused-dummy-argument -O3
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
0
src/modules/.gitignore
vendored
Normal file
0
src/modules/.gitignore
vendored
Normal file
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