Line data Source code
1 : module m_wann_torque
2 : use m_judft
3 : private
4 : public :: wann_torque
5 : contains
6 0 : subroutine wann_torque(
7 : > amat,
8 0 : > ntype,lmaxd,lmax,nat,
9 0 : > neq,noccbd,lmd,natd,llod,nlod,
10 0 : > nlo,llo,
11 0 : > acof,bcof,ccof,
12 0 : > us,dus,duds,uds,
13 0 : > ulos,dulos,
14 0 : > rmt,pos,atomlist_num,atomlist,
15 : > l_soc,nbnd,
16 0 : & torque)
17 : c******************************************************
18 : c Calculate matrix elements of the surface
19 : c current operator.
20 : c Frank Freimuth
21 : c******************************************************
22 : c use m_dwigner
23 : use m_constants, only:pimach
24 : c use m_gaunt,only:gaunt1
25 : c use m_wann_surfcurr_anglsum2
26 : c use m_wann_gfactor
27 :
28 : implicit none
29 : real, intent(in) :: amat(:,:) !amat(3,3)
30 :
31 : integer, intent(in) :: ntype
32 : integer, intent(in) :: lmaxd
33 : integer, intent(in) :: lmax(:) !lmax(ntype)
34 : integer, intent(in) :: nat
35 :
36 : integer, intent(in) :: neq(:) !neq(ntype)
37 : integer, intent(in) :: noccbd
38 : integer, intent(in) :: lmd,natd,llod,nlod
39 :
40 : integer, intent(in) :: nlo(:) !nlo(ntype)
41 : integer, intent(in) :: llo(:,:) !llo(nlod,ntype)
42 :
43 : complex, intent(in) :: acof(:,0:,:,:) !acof(noccbd,0:lmd,natd,jspins=2)
44 : complex, intent(in) :: bcof(:,0:,:,:) !bcof(noccbd,0:lmd,natd,jspins=2)
45 : complex, intent(in) :: ccof(-llod:,:,:,:,:) !ccof(-llod:llod,noccbd,nlod,natd,2)
46 :
47 : real, intent(in) :: us(0:,:,:) !us (0:lmaxd,ntype,jspins=2)
48 : real, intent(in) :: dus(0:,:,:) !dus (0:lmaxd,ntype,jspins=2)
49 : real, intent(in) :: duds(0:,:,:) !duds(0:lmaxd,ntype,jspins=2)
50 : real, intent(in) :: uds(0:,:,:) !uds (0:lmaxd,ntype,jspins=2)
51 :
52 : real, intent(in) :: ulos(:,:,:) !ulos(nlod,ntype,jspins=2)
53 : real, intent(in) :: dulos(:,:,:) !dulos(nlod,ntype,jspins=2)
54 :
55 : real, intent(in) :: rmt(:) !rmt(ntype)
56 : real, intent(in) :: pos(:,:)!pos(3,nat)
57 : integer, intent(in) :: atomlist_num
58 : integer, intent(in) :: atomlist(:)
59 :
60 : logical, intent(in) :: l_soc
61 : integer, intent(in) :: nbnd
62 :
63 : complex, intent(out) :: torque(:,:,:,:) !noccbd,noccbd,3,atomlist_num
64 :
65 : integer :: at,n,itype,nt,minat,maxat
66 : integer :: m,l,lm,j,i,jspin
67 0 : complex,allocatable :: surfcof(:,:,:,:)
68 0 : complex,allocatable :: surfder(:,:,:,:)
69 0 : complex,allocatable :: currmat(:,:,:,:)
70 : real :: bmat(3,3)
71 : integer :: tlp1,ilo,iat,jj
72 : integer(kind=8) :: varint
73 : real :: sqrtpi
74 : integer :: lp,lpp,lppp,lmp,lmin,lmaxx
75 : integer :: spin1,spin2,mp,mppp,lmppp,mpp,lmpp
76 : complex,parameter :: ci=(0.0,1.0)
77 : integer :: dir,list_ind
78 : logical :: l_inthelist
79 :
80 :
81 0 : call timestart("wann_torque")
82 0 : allocate ( surfcof(noccbd,0:lmd,nat,2) )
83 0 : allocate ( surfder(noccbd,0:lmd,nat,2) )
84 :
85 0 : surfcof=0.0
86 0 : surfder=0.0
87 0 : do jspin=1,2
88 0 : nt=0
89 0 : DO itype=1,ntype
90 0 : minat=nt+1
91 0 : maxat=nt+neq(itype)
92 0 : do at=minat,maxat
93 0 : do l=0,lmax(itype)
94 0 : do m=-l,l
95 0 : lm=l*(l+1)+m
96 0 : do j=1,noccbd
97 : surfcof(j,lm,at,jspin)=
98 : & ( acof(j,lm,at,jspin)* us(l,itype,jspin)
99 : & +
100 : & bcof(j,lm,at,jspin)* uds(l,itype,jspin) )*
101 0 : & rmt(itype)*ci**l
102 :
103 : surfder(j,lm,at,jspin)=
104 : & ( acof(j,lm,at,jspin)*dus(l,itype,jspin)
105 : & +
106 : & bcof(j,lm,at,jspin)*duds(l,itype,jspin) )*
107 0 : & rmt(itype)*ci**l
108 :
109 : enddo !j
110 : enddo !m
111 : enddo !l
112 0 : do ilo=1,nlo(itype)
113 0 : l=llo(ilo,itype)
114 0 : do m=-l,l
115 0 : lm=l*(l+1)+m
116 0 : do j=1,noccbd
117 : c if(.false.)then
118 : surfcof(j,lm,at,jspin)=surfcof(j,lm,at,jspin)+
119 : & ( ccof(m,j,ilo,at,jspin)* ulos(ilo,itype,jspin) )*
120 0 : & rmt(itype)*ci**l
121 :
122 : surfder(j,lm,at,jspin)=surfder(j,lm,at,jspin)+
123 : & ( ccof(m,j,ilo,at,jspin)*dulos(ilo,itype,jspin) )*
124 0 : & rmt(itype)*ci**l
125 : c endif
126 : enddo !j
127 : enddo !m
128 : enddo !ilo
129 : enddo !at
130 0 : nt=nt+neq(itype)
131 : enddo !itype
132 : enddo !jspin
133 :
134 0 : allocate( currmat(noccbd,noccbd,2,2) )
135 0 : at=0
136 0 : do itype=1,ntype
137 0 : do iat=1,neq(itype)
138 0 : at=at+1
139 0 : l_inthelist=.false.
140 0 : do list_ind=1,atomlist_num
141 0 : if(atomlist(list_ind).eq.at)then
142 : l_inthelist=.true.
143 : exit
144 : endif
145 : enddo !list_ind
146 0 : if(.not.l_inthelist)cycle
147 0 : currmat=cmplx(0.0,0.0)
148 0 : do spin2=1,2
149 0 : do spin1=1,2
150 0 : do l=0,lmax(itype)
151 0 : do m=-l,l
152 0 : lm=l*(l+1)+m
153 0 : do j=1,noccbd
154 0 : do jj=1,noccbd
155 : currmat(jj,j,spin1,spin2)=
156 : & currmat(jj,j,spin1,spin2)+
157 : & conjg(surfcof(jj,lm,at,spin1))*
158 0 : & surfder(j,lm,at,spin2)
159 : enddo !jj
160 : enddo !j
161 : enddo !m
162 : enddo !l
163 : enddo !spin1
164 : enddo !spin2
165 :
166 : c-------x-component
167 : c-------Pauli-x:
168 : c-------( 0 1 )
169 : c-------( 1 0 )
170 0 : if(l_soc)then
171 0 : do j=1,noccbd
172 0 : do jj=1,noccbd
173 : torque(1,jj,j,list_ind)=
174 : & currmat(jj,j,2,1)+
175 0 : & currmat(jj,j,1,2)
176 : enddo
177 : enddo
178 : else
179 0 : do j=1,noccbd
180 0 : do jj=1,noccbd
181 : torque(1,jj+nbnd,j,list_ind)=
182 0 : & currmat(jj,j,2,1)
183 : torque(1,jj,j+nbnd,list_ind)=
184 0 : & currmat(jj,j,1,2)
185 : enddo
186 : enddo
187 : endif
188 :
189 : c-------y-component
190 : c-------Pauli-y:
191 : c-------( 0 -i )
192 : c-------( i 0 )
193 0 : if(l_soc)then
194 0 : do j=1,noccbd
195 0 : do jj=1,noccbd
196 : torque(2,jj,j,list_ind)=
197 : & ci*currmat(jj,j,2,1)-
198 0 : & ci*currmat(jj,j,1,2)
199 : enddo
200 : enddo
201 : else
202 0 : do j=1,noccbd
203 0 : do jj=1,noccbd
204 : torque(2,jj+nbnd,j,list_ind)=
205 0 : & ci*currmat(jj,j,2,1)
206 : torque(2,jj,j+nbnd,list_ind)=
207 0 : & -ci*currmat(jj,j,1,2)
208 :
209 : enddo
210 : enddo
211 : endif
212 :
213 : c-------z-component
214 : c-------Pauli-z:
215 : c-------( 1 0 )
216 : c-------( 0 -1 )
217 0 : if(l_soc)then
218 0 : do j=1,noccbd
219 0 : do jj=1,noccbd
220 : torque(3,jj,j,list_ind)=
221 : & currmat(jj,j,1,1)-
222 0 : & currmat(jj,j,2,2)
223 : enddo
224 : enddo
225 : else
226 0 : do j=1,noccbd
227 0 : do jj=1,noccbd
228 : torque(3,jj,j,list_ind)=
229 0 : & currmat(jj,j,1,1)
230 :
231 : torque(3,jj+nbnd,j+nbnd,list_ind)=
232 0 : & -currmat(jj,j,2,2)
233 : enddo
234 : enddo
235 : endif
236 : enddo !iat
237 : enddo !itype
238 :
239 : c write(*,*)torque
240 :
241 : c stop 'ok till here'
242 0 : call timestop("wann_torque")
243 0 : end subroutine wann_torque
244 :
245 : end module m_wann_torque
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