git-svn-id: svn://svn.icms.temple.edu/lammps-ro/trunk@10080 f3b2605a-c512-4ea7-a41b-209d697bcdaa
This commit is contained in:
@ -13,6 +13,7 @@
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/* ----------------------------------------------------------------------
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/* ----------------------------------------------------------------------
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Contributing author: Christina Payne (Vanderbilt U)
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Contributing author: Christina Payne (Vanderbilt U)
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Stan Moore (Sandia) for dipole terms
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------------------------------------------------------------------------- */
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------------------------------------------------------------------------- */
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#include "math.h"
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#include "math.h"
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@ -21,6 +22,7 @@
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#include "fix_efield.h"
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#include "fix_efield.h"
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#include "atom.h"
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#include "atom.h"
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#include "update.h"
|
#include "update.h"
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#include "domain.h"
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#include "modify.h"
|
#include "modify.h"
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#include "force.h"
|
#include "force.h"
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#include "respa.h"
|
#include "respa.h"
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@ -32,7 +34,7 @@
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using namespace LAMMPS_NS;
|
using namespace LAMMPS_NS;
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using namespace FixConst;
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using namespace FixConst;
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enum{CONSTANT,EQUAL,ATOM};
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enum{NONE,CONSTANT,EQUAL,ATOM};
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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/* ---------------------------------------------------------------------- */
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@ -78,6 +80,23 @@ FixEfield::FixEfield(LAMMPS *lmp, int narg, char **arg) :
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zstyle = CONSTANT;
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zstyle = CONSTANT;
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}
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}
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// optional args
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estr = NULL;
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int iarg = 6;
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while (iarg < narg) {
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if (strcmp(arg[iarg],"energy") == 0) {
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if (iarg+2 > narg) error->all(FLERR,"Illegal fix addforce command");
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if (strstr(arg[iarg+1],"v_") == arg[iarg+1]) {
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int n = strlen(&arg[iarg+1][2]) + 1;
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estr = new char[n];
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strcpy(estr,&arg[iarg+1][2]);
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||||||
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} else error->all(FLERR,"Illegal fix addforce command");
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iarg += 2;
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} else error->all(FLERR,"Illegal fix addforce command");
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}
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||||||
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force_flag = 0;
|
force_flag = 0;
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||||||
fsum[0] = fsum[1] = fsum[2] = fsum[3] = 0.0;
|
fsum[0] = fsum[1] = fsum[2] = fsum[3] = 0.0;
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||||||
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||||||
@ -92,6 +111,7 @@ FixEfield::~FixEfield()
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delete [] xstr;
|
delete [] xstr;
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delete [] ystr;
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delete [] ystr;
|
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delete [] zstr;
|
delete [] zstr;
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||||||
|
delete [] estr;
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memory->destroy(efield);
|
memory->destroy(efield);
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}
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}
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||||||
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@ -111,7 +131,11 @@ int FixEfield::setmask()
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void FixEfield::init()
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void FixEfield::init()
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||||||
{
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{
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if (!atom->q_flag) error->all(FLERR,"Fix efield requires atom attribute q");
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qflag = muflag = 0;
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if (atom->q_flag) qflag = 1;
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|
if (atom->mu_flag && atom->torque_flag) muflag = 1;
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if (!qflag && !muflag)
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||||||
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error->all(FLERR,"Fix efield requires atom attribute q or mu");
|
||||||
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// check variables
|
// check variables
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||||||
@ -139,6 +163,13 @@ void FixEfield::init()
|
|||||||
else if (input->variable->atomstyle(zvar)) zstyle = ATOM;
|
else if (input->variable->atomstyle(zvar)) zstyle = ATOM;
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||||||
else error->all(FLERR,"Variable for fix efield is invalid style");
|
else error->all(FLERR,"Variable for fix efield is invalid style");
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}
|
}
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||||||
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if (estr) {
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||||||
|
evar = input->variable->find(estr);
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if (evar < 0)
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||||||
|
error->all(FLERR,"Variable name for fix efield does not exist");
|
||||||
|
if (input->variable->atomstyle(evar)) estyle = ATOM;
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||||||
|
else error->all(FLERR,"Variable for fix efield is invalid style");
|
||||||
|
} else estyle = NONE;
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||||||
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||||||
if (xstyle == ATOM || ystyle == ATOM || zstyle == ATOM)
|
if (xstyle == ATOM || ystyle == ATOM || zstyle == ATOM)
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||||||
varflag = ATOM;
|
varflag = ATOM;
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||||||
@ -146,6 +177,16 @@ void FixEfield::init()
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|||||||
varflag = EQUAL;
|
varflag = EQUAL;
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else varflag = CONSTANT;
|
else varflag = CONSTANT;
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||||||
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if (muflag && varflag == ATOM)
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||||||
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error->all(FLERR,"Fix efield with dipoles cannot use atom-style variables");
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||||||
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||||||
|
if (varflag == CONSTANT && estyle != NONE)
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||||||
|
error->all(FLERR,"Cannot use variable energy with "
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||||||
|
"constant efield in fix efield");
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||||||
|
if ((varflag == EQUAL || varflag == ATOM) &&
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|
update->whichflag == 2 && estyle == NONE)
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||||||
|
error->all(FLERR,"Must use variable energy with fix efield");
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||||||
|
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||||||
if (strstr(update->integrate_style,"respa"))
|
if (strstr(update->integrate_style,"respa"))
|
||||||
nlevels_respa = ((Respa *) update->integrate)->nlevels;
|
nlevels_respa = ((Respa *) update->integrate)->nlevels;
|
||||||
}
|
}
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||||||
@ -179,6 +220,7 @@ void FixEfield::post_force(int vflag)
|
|||||||
double **f = atom->f;
|
double **f = atom->f;
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||||||
double *q = atom->q;
|
double *q = atom->q;
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int *mask = atom->mask;
|
int *mask = atom->mask;
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||||||
|
tagint *image = atom->image;
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||||||
int nlocal = atom->nlocal;
|
int nlocal = atom->nlocal;
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||||||
|
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||||||
// reallocate efield array if necessary
|
// reallocate efield array if necessary
|
||||||
@ -186,7 +228,7 @@ void FixEfield::post_force(int vflag)
|
|||||||
if (varflag == ATOM && nlocal > maxatom) {
|
if (varflag == ATOM && nlocal > maxatom) {
|
||||||
maxatom = atom->nmax;
|
maxatom = atom->nmax;
|
||||||
memory->destroy(efield);
|
memory->destroy(efield);
|
||||||
memory->create(efield,maxatom,3,"efield:efield");
|
memory->create(efield,maxatom,4,"efield:efield");
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
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||||||
// fsum[0] = "potential energy" for added force
|
// fsum[0] = "potential energy" for added force
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||||||
@ -198,23 +240,53 @@ void FixEfield::post_force(int vflag)
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|||||||
double **x = atom->x;
|
double **x = atom->x;
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double fx,fy,fz;
|
double fx,fy,fz;
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||||||
|
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||||||
if (varflag == CONSTANT) {
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// constant efield
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||||||
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
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||||||
if (mask[i] & groupbit) {
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fx = q[i]*ex;
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fy = q[i]*ey;
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||||||
fz = q[i]*ez;
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||||||
f[i][0] += fx;
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||||||
f[i][1] += fy;
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|
||||||
f[i][2] += fz;
|
|
||||||
|
|
||||||
fsum[0] -= fx*x[i][0]+fy*x[i][1]+fz*x[i][2];
|
if (varflag == CONSTANT) {
|
||||||
fsum[1] += fx;
|
double unwrap[3];
|
||||||
fsum[2] += fy;
|
|
||||||
fsum[3] += fz;
|
// charge interactions
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||||||
}
|
// force = qE, potential energy = F dot x in unwrapped coords
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||||||
|
if (qflag) {
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
|
||||||
|
if (mask[i] & groupbit) {
|
||||||
|
fx = q[i]*ex;
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||||||
|
fy = q[i]*ey;
|
||||||
|
fz = q[i]*ez;
|
||||||
|
f[i][0] += fx;
|
||||||
|
f[i][1] += fy;
|
||||||
|
f[i][2] += fz;
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||||||
|
|
||||||
|
domain->unmap(x[i],image[i],unwrap);
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||||||
|
fsum[0] -= fx*unwrap[0]+fy*unwrap[1]+fz*unwrap[2];
|
||||||
|
fsum[1] += fx;
|
||||||
|
fsum[2] += fy;
|
||||||
|
fsum[3] += fz;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// dipole interactions
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// no force, torque = mu cross E, potential energy = -mu dot E
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|
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if (muflag) {
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double **mu = atom->mu;
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||||||
|
double **t = atom->torque;
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||||||
|
double tx,ty,tz;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
|
||||||
|
if (mask[i] & groupbit) {
|
||||||
|
tx = ez*mu[i][1] - ey*mu[i][2];
|
||||||
|
ty = ex*mu[i][2] - ez*mu[i][0];
|
||||||
|
tz = ey*mu[i][0] - ex*mu[i][1];
|
||||||
|
t[i][0] += tx;
|
||||||
|
t[i][1] += ty;
|
||||||
|
t[i][2] += tz;
|
||||||
|
fsum[0] -= mu[i][0]*ex + mu[i][1]*ey + mu[i][2]*ez;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
// variable efield, wrap with clear/add
|
// variable efield, wrap with clear/add
|
||||||
|
// potential energy = evar if defined, else 0.0
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||||||
|
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
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||||||
@ -229,25 +301,50 @@ void FixEfield::post_force(int vflag)
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|||||||
if (zstyle == EQUAL) ez = qe2f * input->variable->compute_equal(zvar);
|
if (zstyle == EQUAL) ez = qe2f * input->variable->compute_equal(zvar);
|
||||||
else if (zstyle == ATOM && efield)
|
else if (zstyle == ATOM && efield)
|
||||||
input->variable->compute_atom(zvar,igroup,&efield[0][2],3,0);
|
input->variable->compute_atom(zvar,igroup,&efield[0][2],3,0);
|
||||||
|
if (estyle == ATOM && efield)
|
||||||
|
input->variable->compute_atom(evar,igroup,&efield[0][3],4,0);
|
||||||
|
|
||||||
modify->addstep_compute(update->ntimestep + 1);
|
modify->addstep_compute(update->ntimestep + 1);
|
||||||
|
|
||||||
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
|
// charge interactions
|
||||||
if (mask[i] & groupbit) {
|
// force = qE
|
||||||
if (xstyle == ATOM) fx = qe2f * q[i]*efield[i][0];
|
|
||||||
else fx = q[i]*ex;
|
if (qflag) {
|
||||||
f[i][0] += fx;
|
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
|
||||||
fsum[1] += fx;
|
if (mask[i] & groupbit) {
|
||||||
if (ystyle == ATOM) fy = qe2f * q[i]*efield[i][1];
|
if (xstyle == ATOM) fx = qe2f * q[i]*efield[i][0];
|
||||||
else fy = q[i]*ey;
|
else fx = q[i]*ex;
|
||||||
f[i][1] += fy;
|
f[i][0] += fx;
|
||||||
fsum[2] += fy;
|
fsum[1] += fx;
|
||||||
if (zstyle == ATOM) fz = qe2f * q[i]*efield[i][2];
|
if (ystyle == ATOM) fy = qe2f * q[i]*efield[i][1];
|
||||||
else fz = q[i]*ez;
|
else fy = q[i]*ey;
|
||||||
f[i][2] += fz;
|
f[i][1] += fy;
|
||||||
fsum[3] += fz;
|
fsum[2] += fy;
|
||||||
fsum[0] -= fx*x[i][0]+fy*x[i][1]+fz*x[i][2];
|
if (zstyle == ATOM) fz = qe2f * q[i]*efield[i][2];
|
||||||
}
|
else fz = q[i]*ez;
|
||||||
|
f[i][2] += fz;
|
||||||
|
fsum[3] += fz;
|
||||||
|
if (estyle == ATOM) fsum[0] += efield[0][3];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// dipole interactions
|
||||||
|
// no force, torque = mu cross E
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|
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||||||
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if (muflag) {
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double **mu = atom->mu;
|
||||||
|
double **t = atom->torque;
|
||||||
|
double tx,ty,tz;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < nlocal; i++)
|
||||||
|
if (mask[i] & groupbit) {
|
||||||
|
tx = ez*mu[i][1] - ey*mu[i][2];
|
||||||
|
ty = ex*mu[i][2] - ez*mu[i][0];
|
||||||
|
tz = ey*mu[i][0] - ex*mu[i][1];
|
||||||
|
t[i][0] += tx;
|
||||||
|
t[i][1] += ty;
|
||||||
|
t[i][2] += tz;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -272,7 +369,7 @@ void FixEfield::min_post_force(int vflag)
|
|||||||
double FixEfield::memory_usage()
|
double FixEfield::memory_usage()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
double bytes = 0.0;
|
double bytes = 0.0;
|
||||||
if (varflag == ATOM) bytes = atom->nmax*3 * sizeof(double);
|
if (varflag == ATOM) bytes = atom->nmax*4 * sizeof(double);
|
||||||
return bytes;
|
return bytes;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@ -301,4 +398,3 @@ double FixEfield::compute_vector(int n)
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
return fsum_all[n+1];
|
return fsum_all[n+1];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@ -42,11 +42,12 @@ class FixEfield : public Fix {
|
|||||||
private:
|
private:
|
||||||
double ex,ey,ez;
|
double ex,ey,ez;
|
||||||
int varflag;
|
int varflag;
|
||||||
char *xstr,*ystr,*zstr;
|
char *xstr,*ystr,*zstr,*estr;
|
||||||
int xvar,yvar,zvar,xstyle,ystyle,zstyle;
|
int xvar,yvar,zvar,evar,xstyle,ystyle,zstyle,estyle;
|
||||||
int nlevels_respa;
|
int nlevels_respa;
|
||||||
double qe2f;
|
double qe2f;
|
||||||
double fdotx;
|
double fdotx;
|
||||||
|
int qflag,muflag;
|
||||||
|
|
||||||
int maxatom;
|
int maxatom;
|
||||||
double **efield;
|
double **efield;
|
||||||
@ -80,4 +81,8 @@ E: Variable for fix efield is invalid style
|
|||||||
|
|
||||||
Only equal-style variables can be used.
|
Only equal-style variables can be used.
|
||||||
|
|
||||||
|
E: Cannot (yet) use atom-style variable for fix efield with dipoles
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This feature is not yet supported.
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*/
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*/
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Reference in New Issue
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