mirror of
https://github.com/QuantumPackage/qp2.git
synced 2024-11-03 12:43:48 +01:00
Merge pull request #243 from QuantumPackage/dev-stable-pt-charges
Dev stable pt charges
This commit is contained in:
Emmanuel Giner
GitHub
commit
2e82f6277c
@ -80,6 +80,10 @@ BEGIN_PROVIDER [ double precision, ao_integrals_n_e, (ao_num,ao_num)]
|
|||||||
IF (DO_PSEUDO) THEN
|
IF (DO_PSEUDO) THEN
|
||||||
ao_integrals_n_e += ao_pseudo_integrals
|
ao_integrals_n_e += ao_pseudo_integrals
|
||||||
ENDIF
|
ENDIF
|
||||||
|
IF(point_charges) THEN
|
||||||
|
ao_integrals_n_e += ao_integrals_pt_chrg
|
||||||
|
ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
endif
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
108
src/ao_one_e_ints/pot_pt_charges.irp.f
Normal file
108
src/ao_one_e_ints/pot_pt_charges.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,108 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, ao_integrals_pt_chrg, (ao_num,ao_num)]
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Point charge-electron interaction, in the |AO| basis set.
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! :math:`\langle \chi_i | -\sum_charge charge * \frac{1}{|r-R_charge|} | \chi_j \rangle`
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! Notice the minus sign convention as it is supposed to be for electrons.
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
integer :: num_A, num_B, power_A(3), power_B(3)
|
||||||
|
integer :: i, j, k, l, n_pt_in, m
|
||||||
|
double precision :: alpha, beta
|
||||||
|
double precision :: A_center(3),B_center(3),C_center(3)
|
||||||
|
double precision :: overlap_x,overlap_y,overlap_z,overlap,dx,NAI_pol_mult
|
||||||
|
|
||||||
|
ao_integrals_pt_chrg = 0.d0
|
||||||
|
|
||||||
|
! if (read_ao_integrals_pt_chrg) then
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! call ezfio_get_ao_one_e_ints_ao_integrals_pt_chrg(ao_integrals_pt_chrg)
|
||||||
|
! print *, 'AO N-e integrals read from disk'
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! else
|
||||||
|
|
||||||
|
! if(use_cosgtos) then
|
||||||
|
! !print *, " use_cosgtos for ao_integrals_pt_chrg ?", use_cosgtos
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! do j = 1, ao_num
|
||||||
|
! do i = 1, ao_num
|
||||||
|
! ao_integrals_pt_chrg(i,j) = ao_integrals_pt_chrg_cosgtos(i,j)
|
||||||
|
! enddo
|
||||||
|
! enddo
|
||||||
|
!
|
||||||
|
! else
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP PARALLEL &
|
||||||
|
!$OMP DEFAULT (NONE) &
|
||||||
|
!$OMP PRIVATE (i,j,k,l,m,alpha,beta,A_center,B_center,C_center,power_A,power_B,&
|
||||||
|
!$OMP num_A,num_B,Z,c,c1,n_pt_in) &
|
||||||
|
!$OMP SHARED (ao_num,ao_prim_num,ao_expo_ordered_transp,ao_power,ao_nucl,pts_charge_coord,ao_coef_normalized_ordered_transp,nucl_coord,&
|
||||||
|
!$OMP n_pt_max_integrals,ao_integrals_pt_chrg,n_pts_charge,pts_charge_z)
|
||||||
|
|
||||||
|
n_pt_in = n_pt_max_integrals
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP DO SCHEDULE (dynamic)
|
||||||
|
|
||||||
|
do j = 1, ao_num
|
||||||
|
num_A = ao_nucl(j)
|
||||||
|
power_A(1:3)= ao_power(j,1:3)
|
||||||
|
A_center(1:3) = nucl_coord(num_A,1:3)
|
||||||
|
|
||||||
|
do i = 1, ao_num
|
||||||
|
|
||||||
|
num_B = ao_nucl(i)
|
||||||
|
power_B(1:3)= ao_power(i,1:3)
|
||||||
|
B_center(1:3) = nucl_coord(num_B,1:3)
|
||||||
|
|
||||||
|
do l=1,ao_prim_num(j)
|
||||||
|
alpha = ao_expo_ordered_transp(l,j)
|
||||||
|
|
||||||
|
do m=1,ao_prim_num(i)
|
||||||
|
beta = ao_expo_ordered_transp(m,i)
|
||||||
|
|
||||||
|
double precision :: c, c1
|
||||||
|
c = 0.d0
|
||||||
|
|
||||||
|
do k = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
double precision :: Z
|
||||||
|
Z = pts_charge_z(k)
|
||||||
|
|
||||||
|
C_center(1:3) = pts_charge_coord(k,1:3)
|
||||||
|
|
||||||
|
c1 = NAI_pol_mult( A_center, B_center, power_A, power_B &
|
||||||
|
, alpha, beta, C_center, n_pt_in )
|
||||||
|
|
||||||
|
c = c - Z * c1
|
||||||
|
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
ao_integrals_pt_chrg(i,j) = ao_integrals_pt_chrg(i,j) &
|
||||||
|
+ ao_coef_normalized_ordered_transp(l,j) &
|
||||||
|
* ao_coef_normalized_ordered_transp(m,i) * c
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
!$OMP END DO
|
||||||
|
!$OMP END PARALLEL
|
||||||
|
|
||||||
|
! endif
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
! IF(do_pseudo) THEN
|
||||||
|
! ao_integrals_pt_chrg += ao_pseudo_integrals
|
||||||
|
! ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
! endif
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
! if (write_ao_integrals_pt_chrg) then
|
||||||
|
! call ezfio_set_ao_one_e_ints_ao_integrals_pt_chrg(ao_integrals_pt_chrg)
|
||||||
|
! print *, 'AO N-e integrals written to disk'
|
||||||
|
! endif
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
@ -18,6 +18,39 @@ function run() {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
function run_pt_charges() {
|
||||||
|
thresh=1.e-5
|
||||||
|
cp ${QP_ROOT}/src/nuclei/write_pt_charges.py .
|
||||||
|
cat > hcn.xyz << EOF
|
||||||
|
3
|
||||||
|
HCN molecule
|
||||||
|
C 0.0 0.0 0.0
|
||||||
|
H 0.0 0.0 1.064
|
||||||
|
N 0.0 0.0 -1.156
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
|
||||||
|
cat > hcn_charges.xyz << EOF
|
||||||
|
0.5 2.0 0.0 0.0
|
||||||
|
0.5 -2.0 0.0 0.0
|
||||||
|
EOF
|
||||||
|
|
||||||
|
rm -rf hcn.ezfio
|
||||||
|
qp create_ezfio -b def2-svp hcn.xyz
|
||||||
|
qp run scf
|
||||||
|
mv hcn_charges.xyz hcn.ezfio_point_charges.xyz
|
||||||
|
python write_pt_charges.py hcn.ezfio
|
||||||
|
qp set nuclei point_charges True
|
||||||
|
qp run scf | tee hcn.ezfio.pt_charges.out
|
||||||
|
energy="$(ezfio get hartree_fock energy)"
|
||||||
|
rm -rf hcn.ezfio
|
||||||
|
good=-92.76613324421798
|
||||||
|
eq $energy $good $thresh
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@test "point charges" {
|
||||||
|
run_pt_charges
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@test "B-B" { # 3s
|
@test "B-B" { # 3s
|
||||||
run b2_stretched.ezfio -48.9950585434279
|
run b2_stretched.ezfio -48.9950585434279
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
@ -37,3 +37,27 @@ type: logical
|
|||||||
doc: If true, the calculation uses periodic boundary conditions
|
doc: If true, the calculation uses periodic boundary conditions
|
||||||
interface: ezfio, provider, ocaml
|
interface: ezfio, provider, ocaml
|
||||||
default: false
|
default: false
|
||||||
|
[n_pts_charge]
|
||||||
|
type: integer
|
||||||
|
doc: Number of point charges to be added to the potential
|
||||||
|
interface: ezfio
|
||||||
|
default: 0
|
||||||
|
|
||||||
|
[pts_charge_z]
|
||||||
|
type: double precision
|
||||||
|
doc: Charge associated to each point charge
|
||||||
|
interface: ezfio
|
||||||
|
size: (nuclei.n_pts_charge)
|
||||||
|
|
||||||
|
[pts_charge_coord]
|
||||||
|
type: double precision
|
||||||
|
doc: Coordinate of each point charge.
|
||||||
|
interface: ezfio
|
||||||
|
size: (nuclei.n_pts_charge,3)
|
||||||
|
|
||||||
|
[point_charges]
|
||||||
|
type: logical
|
||||||
|
doc: If |true|, point charges (see nuclei/write_pt_charges.py) are added to the one-electron potential
|
||||||
|
interface: ezfio,provider,ocaml
|
||||||
|
default: False
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@ -205,6 +205,9 @@ BEGIN_PROVIDER [ double precision, nuclear_repulsion ]
|
|||||||
enddo
|
enddo
|
||||||
enddo
|
enddo
|
||||||
nuclear_repulsion *= 0.5d0
|
nuclear_repulsion *= 0.5d0
|
||||||
|
if(point_charges)then
|
||||||
|
nuclear_repulsion += pt_chrg_nuclei_interaction + pt_chrg_interaction
|
||||||
|
endif
|
||||||
end if
|
end if
|
||||||
|
|
||||||
call write_time(6)
|
call write_time(6)
|
||||||
|
|||||||
209
src/nuclei/point_charges.irp.f
Normal file
209
src/nuclei/point_charges.irp.f
Normal file
@ -0,0 +1,209 @@
|
|||||||
|
! ---
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ integer, n_pts_charge ]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Number of point charges to be added to the potential
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
logical :: has
|
||||||
|
PROVIDE ezfio_filename
|
||||||
|
if (mpi_master) then
|
||||||
|
|
||||||
|
call ezfio_has_nuclei_n_pts_charge(has)
|
||||||
|
if (has) then
|
||||||
|
write(6,'(A)') '.. >>>>> [ IO READ: n_pts_charge ] <<<<< ..'
|
||||||
|
call ezfio_get_nuclei_n_pts_charge(n_pts_charge)
|
||||||
|
else
|
||||||
|
print *, 'nuclei/n_pts_charge not found in EZFIO file'
|
||||||
|
stop 1
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_IF MPI_DEBUG
|
||||||
|
print *, irp_here, mpi_rank
|
||||||
|
call MPI_BARRIER(MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
IRP_IF MPI
|
||||||
|
include 'mpif.h'
|
||||||
|
integer :: ierr
|
||||||
|
call MPI_BCAST( n_pts_charge, 1, MPI_INTEGER, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
if (ierr /= MPI_SUCCESS) then
|
||||||
|
stop 'Unable to read n_pts_charge with MPI'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
call write_time(6)
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, pts_charge_z, (n_pts_charge) ]
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Charge associated to each point charge.
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
logical :: exists
|
||||||
|
|
||||||
|
PROVIDE ezfio_filename
|
||||||
|
|
||||||
|
if (mpi_master) then
|
||||||
|
call ezfio_has_nuclei_pts_charge_z(exists)
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
IRP_IF MPI_DEBUG
|
||||||
|
print *, irp_here, mpi_rank
|
||||||
|
call MPI_BARRIER(MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
IRP_IF MPI
|
||||||
|
include 'mpif.h'
|
||||||
|
integer :: ierr
|
||||||
|
call MPI_BCAST(pts_charge_z, (n_pts_charge), MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
if (ierr /= MPI_SUCCESS) then
|
||||||
|
stop 'Unable to read pts_charge_z with MPI'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
if (exists) then
|
||||||
|
|
||||||
|
if (mpi_master) then
|
||||||
|
write(6,'(A)') '.. >>>>> [ IO READ: pts_charge_z ] <<<<< ..'
|
||||||
|
call ezfio_get_nuclei_pts_charge_z(pts_charge_z)
|
||||||
|
IRP_IF MPI
|
||||||
|
call MPI_BCAST(pts_charge_z, (n_pts_charge), MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
if (ierr /= MPI_SUCCESS) then
|
||||||
|
stop 'Unable to read pts_charge_z with MPI'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
else
|
||||||
|
|
||||||
|
integer :: i
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
pts_charge_z(i) = 0.d0
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
print*,'Point charges '
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
print*,'i,pts_charge_z(i)',i,pts_charge_z(i)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, pts_charge_coord, (n_pts_charge,3) ]
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Coordinates of each point charge.
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
logical :: exists
|
||||||
|
|
||||||
|
PROVIDE ezfio_filename
|
||||||
|
|
||||||
|
if (mpi_master) then
|
||||||
|
call ezfio_has_nuclei_pts_charge_coord(exists)
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
IRP_IF MPI_DEBUG
|
||||||
|
print *, irp_here, mpi_rank
|
||||||
|
call MPI_BARRIER(MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
IRP_IF MPI
|
||||||
|
include 'mpif.h'
|
||||||
|
integer :: ierr
|
||||||
|
call MPI_BCAST(pts_charge_coord, (n_pts_charge), MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
if (ierr /= MPI_SUCCESS) then
|
||||||
|
stop 'Unable to read pts_charge_coord with MPI'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
|
||||||
|
if (exists) then
|
||||||
|
|
||||||
|
if (mpi_master) then
|
||||||
|
double precision, allocatable :: buffer(:,:)
|
||||||
|
allocate (buffer(n_pts_charge,3))
|
||||||
|
write(6,'(A)') '.. >>>>> [ IO READ: pts_charge_coord ] <<<<< ..'
|
||||||
|
call ezfio_get_nuclei_pts_charge_coord(buffer)
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
do i=1,3
|
||||||
|
do j=1,n_pts_charge
|
||||||
|
pts_charge_coord(j,i) = buffer(j,i)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
deallocate(buffer)
|
||||||
|
IRP_IF MPI
|
||||||
|
call MPI_BCAST(pts_charge_coord, (n_pts_charge), MPI_DOUBLE_PRECISION, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
|
||||||
|
if (ierr /= MPI_SUCCESS) then
|
||||||
|
stop 'Unable to read pts_charge_coord with MPI'
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
IRP_ENDIF
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
|
||||||
|
else
|
||||||
|
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
pts_charge_coord(i,:) = 0.d0
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
endif
|
||||||
|
print*,'Coordinates for the point charges '
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
write(*,'(I3,X,3(F16.8,X))') i,pts_charge_coord(i,1:3)
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
! ---
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, pt_chrg_interaction]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! Interaction between the point charges
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
double precision :: Z_A, z_B,A_center(3), B_center(3), dist
|
||||||
|
pt_chrg_interaction = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
Z_A = pts_charge_z(i)
|
||||||
|
A_center(1:3) = pts_charge_coord(i,1:3)
|
||||||
|
do j = i+1, n_pts_charge
|
||||||
|
Z_B = pts_charge_z(j)
|
||||||
|
B_center(1:3) = pts_charge_coord(j,1:3)
|
||||||
|
dist = (A_center(1)-B_center(1))**2 + (A_center(2)-B_center(2))**2 + (A_center(3)-B_center(3))**2
|
||||||
|
dist = dsqrt(dist)
|
||||||
|
pt_chrg_interaction += Z_A*Z_B/dist
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
enddo
|
||||||
|
print*,'Interaction between the point charges '
|
||||||
|
print*,'pt_chrg_interaction = ',pt_chrg_interaction
|
||||||
|
END_PROVIDER
|
||||||
|
|
||||||
|
BEGIN_PROVIDER [ double precision, pt_chrg_nuclei_interaction]
|
||||||
|
implicit none
|
||||||
|
BEGIN_DOC
|
||||||
|
! repulsion between the point charges and the nuclei
|
||||||
|
END_DOC
|
||||||
|
integer :: i,j
|
||||||
|
double precision :: Z_A, z_B,A_center(3), B_center(3), dist
|
||||||
|
pt_chrg_nuclei_interaction = 0.d0
|
||||||
|
do i = 1, n_pts_charge
|
||||||
|
Z_A = pts_charge_z(i)
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A_center(1:3) = pts_charge_coord(i,1:3)
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do j = 1, nucl_num
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Z_B = nucl_charge(j)
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B_center(1:3) = nucl_coord(j,1:3)
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dist = (A_center(1)-B_center(1))**2 + (A_center(2)-B_center(2))**2 + (A_center(3)-B_center(3))**2
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dist = dsqrt(dist)
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pt_chrg_nuclei_interaction += Z_A*Z_B/dist
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enddo
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enddo
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print*,'Interaction between point charges and nuclei'
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print*,'pt_chrg_nuclei_interaction = ',pt_chrg_nuclei_interaction
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END_PROVIDER
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