Line data Source code
1 : MODULE m_vxcpw91
2 : CONTAINS
3 : !.....-----------------------------------------------------------------
4 : !.....pw91 exchange-correlation potential in hartree.
5 : !.....------------------------------------------------------------------
6 0 : SUBROUTINE vxcpw91( &
7 0 : jspins,mirm,irmx,rh,agr,agru,agrd, &
8 0 : g2r,g2ru,g2rd,gggr,gggru,gggrd,gzgr, &
9 0 : vx,vxc, &
10 : idsprs,isprsv,sprsv)
11 :
12 : USE m_corl91
13 : USE m_corg91
14 : USE m_xch91
15 : USE m_constants, ONLY: pi_const
16 :
17 : IMPLICIT NONE
18 :
19 : ! .. Arguments ..
20 : INTEGER, INTENT (IN) :: jspins,irmx,mirm,isprsv,idsprs
21 : REAL, INTENT (IN) :: sprsv
22 :
23 : REAL, INTENT (IN) :: rh(mirm,jspins)
24 : REAL, INTENT (IN) :: agr(mirm),agru(mirm),agrd(mirm)
25 : REAL, INTENT (IN) :: g2r(mirm),g2ru(mirm),g2rd(mirm)
26 : REAL, INTENT (IN) :: gggr(mirm),gggru(mirm)
27 : REAL, INTENT (IN) :: gggrd(mirm),gzgr(mirm)
28 : REAL, INTENT (OUT):: vx(mirm,jspins),vxc(mirm,jspins)
29 :
30 : ! .. local variables
31 : REAL :: ro,zta,alf,alfc,c13,c23,c43,c53, &
32 : cedg,cedl,dbrod,dbrou,dsprs,ec,ecrs,eczta,fk,gz, &
33 : ro13,ro2,rod,rod3,rod43,rod53,rou,rou3,rou43,rou53, &
34 : rs,sd,sk,su,tc,td,tksg,tu,uc,ud,uu,vc, &
35 : vcgd,vcgu,vcld,vclu,vxgd,vxgu,vxld, &
36 : vxlu,wc,xced,xedg,xedgd,xedgu,xedl,xedld,xedlu, &
37 : rou13,rod13,xcptu,xcptd
38 :
39 : INTEGER :: i
40 : REAL, PARAMETER :: sml = 1.e-14
41 : REAL, PARAMETER :: smlc = 2.01e-14
42 :
43 0 : DO 300 i = 1,irmx
44 :
45 0 : IF (jspins == 1) THEN
46 0 : rou=rh(i,1)/2
47 0 : rou=max(rou,sml)
48 0 : rod=rou
49 : ELSE
50 0 : rou=rh(i,1)
51 0 : rod=rh(i,jspins)
52 0 : rou=max(rou,sml)
53 0 : rod=max(rod,sml)
54 : ENDIF
55 :
56 : !.....
57 : ! vxlu,vxld,vxgu,vxgd: exchange potential in ry.(local,grad),
58 : !c (up,dw).
59 : ! vclu,vcld,vcgu,vcgd: correl. potential in ry.(local,grad),
60 : !c (up,dw).
61 : ! all later in hartree.
62 : !.....
63 0 : vxlu = 0.0e0
64 0 : vclu = 0.0e0
65 0 : vxld = 0.0e0
66 0 : vcld = 0.0e0
67 0 : vxgu = 0.0e0
68 0 : vcgu = 0.0e0
69 0 : vxgd = 0.0e0
70 0 : vcgd = 0.0e0
71 : !.....
72 :
73 0 : ro=rou+rod
74 :
75 0 : if(ro <= smlc) go to 200
76 :
77 0 : zta=(rou-rod)/ro
78 0 : if(zta > 1.e0-sml) zta = 1.e0 - sml
79 0 : if(zta < -1.e0-sml) zta = -1.e0 + sml
80 :
81 : !.....
82 0 : c13 = 1.e0/3.e0
83 0 : c23 = 2.e0/3.e0
84 0 : c43 = 4.e0/3.e0
85 0 : c53 = 5.e0/3.e0
86 :
87 : !..... alf=-3*(3/4*pai)**(1/3).
88 0 : alf = -1.861051473e0
89 : !.....
90 0 : ro2 = ro*ro
91 0 : ro13 = ro**c13
92 : !.....
93 0 : rou3 = rou**3
94 : rou13 = rou**c13
95 : rou43 = rou**c43
96 : !.....
97 0 : rod3 = rod**3
98 : rod13 = rod**c13
99 : rod43 = rod**c43
100 : !.....
101 : ! gr2=drr*drr
102 : ! gr2u=drru**2
103 : ! drrd=drr-drru
104 : ! gr2d=drrd**2
105 : ! ddrrd=ddrr-ddrru
106 : !.....
107 : !..... gz,gz2,gz3: for wang-perdew ssf.
108 0 : gz = ((1.e0+zta)**c23+ (1.e0-zta)**c23)/2.e0
109 : !.....
110 : !.....
111 0 : rs = 0.620350491e0/ro13
112 : !.....
113 : !..... exchange-potential, vxp,vxlu,vxld: v-exchange-(para,up,dw).
114 : vxlu = c43*alf*rou13
115 : vxld = c43*alf*rod13
116 :
117 : !.....
118 : !.... .gradient correction.
119 : !.....
120 : ! if(abs(agr(i)).lt.sml) go to 200
121 : !.....
122 :
123 : !.....
124 0 : dsprs = 1.e0
125 0 : if(idsprs == 1) dsprs = 1.e-19
126 0 : if(isprsv == 1) dsprs = dsprs*sprsv
127 :
128 : !.....
129 : ! agr,agru,agrd: abs(grad(rho)), for all, up, and down.
130 : !c gr2,gr2u,gr2d: grad(rho_all)**2, grad(rho_up)**2, grad(rho_d)**2.
131 : ! g2r,g2ru,g2rd: laplacian rho_all, _up and _down.
132 : ! gggru,-d: grad(rho)*grad(abs(grad(rho))) for all,up and down.
133 : ! grgru,-d: grad(rho_all)*grad(rhor_up) and for down.
134 :
135 : ! g2r=ddrr+2*drr/rv
136 : !.....
137 : rou53 = rou**c53
138 : !.....
139 : !..... edrru: d(abs(d(rou)/dr))/dr, edrrd for down.
140 : ! edrru=ddrru
141 : ! if(drru.lt.0.) edrru=-ddrru
142 : !.....
143 : ! agr,agbru,-d: abs(grad(rho)),for rou, rod.
144 : ! gggru,-d: grad(rho)*grad(abs(grad(rho))) for up and down.
145 : !..... su:at ro=2*rou. 1/(2(3*pai**2)**(1/3))*|grad(rou)|/rou**(4/3).
146 0 : su = 0.128278244e0*agru(i)/rou43
147 :
148 : ! if(su.gt.huges) go to 200
149 :
150 : ! g2ru=ddrru+2*drru/rv
151 :
152 0 : tu = .016455307e0*g2ru(i)/rou53
153 0 : uu = 0.002110857e0*gggru(i)/rou3
154 :
155 0 : dbrou = rou*2
156 :
157 0 : call xch91(dbrou,su,uu,tu,xedlu,xedgu,vxlu,vxgu)
158 :
159 0 : vxgu = dsprs*vxgu
160 :
161 : !.....
162 : rod53 = rod**c53
163 : ! edrrd=ddrrd
164 : ! if(drrd.lt.0.) edrrd=-ddrrd
165 :
166 0 : sd = 0.128278244e0*agrd(i)/rod43
167 :
168 : ! if(sd.gt.huges) go to 200
169 :
170 : ! g2rd=ddrrd+2*drrd/rv
171 :
172 0 : td = .016455307e0*g2rd(i)/rod53
173 0 : ud = 0.002110857e0*gggrd(i)/rod3
174 :
175 0 : dbrod = rod*2
176 :
177 0 : call xch91(dbrod,sd,ud,td,xedld,xedgd,vxld,vxgd)
178 :
179 0 : vxgd = dsprs*vxgd
180 :
181 : !.... cro: c(n) of (6),phys.rev..b33,8822('86). in ry.
182 : !.... dcdr: d(cro)/d(ro).
183 : !..... 0.001625816=1.745*f(=0.11)*cro(rs=0).
184 :
185 : ! pw91
186 :
187 0 : call corl91(rs,zta,ec,vclu,vcld,ecrs,eczta,alfc)
188 :
189 0 : vclu = vclu*2.e0
190 0 : vcld = vcld*2.e0
191 :
192 0 : fk = 1.91915829e0/rs
193 0 : sk = sqrt(4.e0*fk/pi_const)
194 0 : tksg = 2.e0*sk*gz
195 0 : tc = agr(i)/ (ro*tksg)
196 0 : uc = gggr(i)/ (ro2*tksg**3)
197 0 : vc = g2r(i)/ (ro*tksg**2)
198 0 : wc = gzgr(i)/ (ro*tksg**2)
199 :
200 : call corg91(fk,sk,gz,ec,ecrs,eczta,rs,zta,tc,uc,vc,wc,cedg, &
201 0 : vcgu,vcgd)
202 :
203 0 : vcgu = dsprs*vcgu*2.e0
204 0 : vcgd = dsprs*vcgd*2.e0
205 :
206 : 200 continue
207 :
208 0 : xcptu = vxlu + vclu + vxgu + vcgu
209 0 : xcptd = vxld + vcld + vxgd + vcgd
210 :
211 : ! in Ry.
212 0 : vx(i,1) = vxlu + vxgu
213 0 : vx(i,jspins) = vxld + vxgd
214 :
215 0 : vxc(i,1) = xcptu
216 0 : vxc(i,jspins) = xcptd
217 :
218 0 : 300 END DO
219 :
220 0 : END SUBROUTINE vxcpw91
221 : END MODULE m_vxcpw91
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