Line data    Source code

       1             : MODULE m_vxcwb91
       2             : !.....-----------------------------------------------------------------
       3             : !.....pw91 exchange-correlation potential in hartree.
       4             : !.....------------------------------------------------------------------
       5             : CONTAINS
       6           0 :    SUBROUTINE vxcwb91( &
       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 :: pi,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 :: huges = 1.e+6
      42             : !.....-----------------------------------------------------------------
      43             : !.....huges: if su(sdw).gt.huges, grad.expansion calc.non-excuted.
      44             : !.....-----------------------------------------------------------------
      45             : 
      46           0 :       do 300 i = 1,irmx
      47             : 
      48           0 :          if(jspins == 1) then
      49           0 :             rou=rh(i,1)/2
      50           0 :             rou=max(rou,sml)
      51           0 :             rod=rou
      52             :          else
      53           0 :             rou=rh(i,1)
      54           0 :             rod=rh(i,jspins)
      55           0 :             rou=max(rou,sml)
      56           0 :             rod=max(rod,sml)
      57             :          endif
      58             : 
      59           0 :          zta=(rou-rod)/(rou+rod)
      60             : 
      61           0 :          if(zta > 1.e0-sml) zta = 1.e0 - sml
      62           0 :          if(zta < -1.e0-sml) zta = -1.e0 + sml
      63             : 
      64             :          !.....
      65             :          !       vxlu,vxld,vxgu,vxgd: exchange potential in ry.(local,grad),
      66             :          !c        (up,dw).
      67             :          !       vclu,vcld,vcgu,vcgd: correl. potential in ry.(local,grad),
      68             :          !c        (up,dw).
      69             :          !       all later in hartree.
      70             :          !.....
      71           0 :          vxlu = 0.0e0
      72           0 :          vclu = 0.0e0
      73           0 :          vxld = 0.0e0
      74           0 :          vcld = 0.0e0
      75           0 :          vxgu = 0.0e0
      76           0 :          vcgu = 0.0e0
      77           0 :          vxgd = 0.0e0
      78           0 :          vcgd = 0.0e0
      79             : 
      80             :          !.....
      81           0 :          ro = rh(i,1)
      82           0 :          IF (ro < sml) THEN
      83           0 :             ro = sml
      84             :             zta = 0.e0
      85             :             GO TO 200
      86             :          ENDIF
      87             :          !.....
      88           0 :          c13 = 1.e0/3.e0
      89           0 :          c23 = 2.e0/3.e0
      90           0 :          c43 = 4.e0/3.e0
      91           0 :          c53 = 5.e0/3.e0
      92             :          !.....  alf=-3*(3/4*pai)**(1/3).
      93           0 :          alf = -1.861051473e0
      94             :          !.....
      95           0 :          ro2 = ro*ro
      96           0 :          ro13 = ro**c13
      97             :          !.....
      98           0 :          rou = ro* (1.e0+zta)/2.e0
      99           0 :          rou3 = rou**3
     100           0 :          rou13 = rou**c13
     101             :          rou43 = rou**c43
     102             :          !.....
     103           0 :          rod = ro - rou
     104           0 :          rod3 = rod**3
     105           0 :          rod13 = rod**c13
     106             :          rod43 = rod**c43
     107             :          !.....
     108             :          !       gr2=drr*drr
     109             :          !       gr2u=drru**2
     110             :          !       drrd=drr-drru
     111             :          !       gr2d=drrd**2
     112             :          !       ddrrd=ddrr-ddrru
     113             :          !.....
     114             :          !.....  gz,gz2,gz3: for wang-perdew ssf.
     115           0 :          gz = ((1.e0+zta)**c23+ (1.e0-zta)**c23)/2.e0
     116             :          !.....
     117             :          !.....
     118           0 :          rs = 0.620350491e0/ro13
     119             :          !.....
     120             :          !.....  exchange-potential, vxp,vxlu,vxld: v-exchange-(para,up,dw).
     121           0 :          vxlu = c43*alf*rou13
     122           0 :          vxld = c43*alf*rod13
     123             : 
     124             :          !.....
     125             :          !....  .gradient correction.
     126             :          !.....
     127           0 :          if(abs(agr(i)) < sml) go to 200
     128             :          !.....
     129             : 
     130             :          !.....
     131           0 :          dsprs = 1.e0
     132           0 :          if(idsprs == 1) dsprs = 1.e-19
     133           0 :          if(isprsv == 1) dsprs = dsprs*sprsv
     134             : 
     135             :          !.....
     136             :          !      agr,agru,agrd: abs(grad(rho)), for all, up, and down.
     137             :          !c     gr2,gr2u,gr2d: grad(rho_all)**2, grad(rho_up)**2, grad(rho_d)**2.
     138             :          !      g2r,g2ru,g2rd: laplacian rho_all, _up and _down.
     139             :          !      gggru,-d: grad(rho)*grad(abs(grad(rho))) for all,up and down.
     140             :          !      grgru,-d: grad(rho_all)*grad(rhor_up) and for down.
     141             : 
     142             :          !         g2r=ddrr+2*drr/rv
     143             :          !.....
     144             :          rou53 = rou**c53
     145             :          !.....
     146             :          !.....  edrru: d(abs(d(rou)/dr))/dr, edrrd for down.
     147             :          !         edrru=ddrru
     148             :          !         if(drru.lt.0.) edrru=-ddrru
     149             :          !.....
     150             :          !         agr,agbru,-d: abs(grad(rho)),for rou, rod.
     151             :          !         gggru,-d: grad(rho)*grad(abs(grad(rho))) for up and down.
     152             :          !.....  su:at ro=2*rou. 1/(2(3*pai**2)**(1/3))*|grad(rou)|/rou**(4/3).
     153           0 :          su = 0.128278244e0*agru(i)/rou43
     154           0 :          if(su > huges) go to 200
     155             :          !         g2ru=ddrru+2*drru/rv
     156           0 :          tu = .016455307e0*g2ru(i)/rou53
     157           0 :          uu = 0.002110857e0*gggru(i)/rou3
     158             : 
     159           0 :          dbrou = rou*2
     160             : 
     161           0 :          call xch91(dbrou,su,uu,tu,xedlu,xedgu,vxlu,vxgu)
     162             : 
     163           0 :          vxgu = dsprs*vxgu
     164             : 
     165             :          !.....
     166             :          rod53 = rod**c53
     167             :          !         edrrd=ddrrd
     168             :          !         if(drrd.lt.0.) edrrd=-ddrrd
     169             : 
     170           0 :          sd = 0.128278244e0*agrd(i)/rod43
     171           0 :          if(sd > huges) go to 200
     172             : 
     173             :          !         g2rd=ddrrd+2*drrd/rv
     174             : 
     175           0 :          td = .016455307e0*g2rd(i)/rod53
     176           0 :          ud = 0.002110857e0*gggrd(i)/rod3
     177             : 
     178           0 :          dbrod = rod*2
     179             : 
     180           0 :          call xch91(dbrod,sd,ud,td,xedld,xedgd,vxld,vxgd)
     181             : 
     182           0 :          vxgd = dsprs*vxgd
     183             : 
     184             :          !....   cro: c(n) of (6),phys.rev..b33,8822('86). in ry.
     185             :          !....   dcdr: d(cro)/d(ro).
     186             :          !.....  0.001625816=1.745*f(=0.11)*cro(rs=0).
     187             : 
     188             :          !         pw91
     189             : 
     190           0 :          call corl91(rs,zta,ec,vclu,vcld,ecrs,eczta,alfc)
     191             : 
     192           0 :          vclu = vclu*2.e0
     193           0 :          vcld = vcld*2.e0
     194             : 
     195           0 :          fk = 1.91915829e0/rs
     196           0 :          sk = sqrt(4.e0*fk/pi_const)
     197           0 :          tksg = 2.e0*sk*gz
     198           0 :          tc = agr(i)/ (ro*tksg)
     199           0 :          uc = gggr(i)/ (ro2*tksg**3)
     200           0 :          vc = g2r(i)/ (ro*tksg**2)
     201           0 :          wc = gzgr(i)/ (ro*tksg**2)
     202             : 
     203             :          call corg91(fk,sk,gz,ec,ecrs,eczta,rs,zta,tc,uc,vc,wc,cedg, &
     204           0 :                      vcgu,vcgd)
     205             : 
     206           0 :          vcgu = dsprs*vcgu*2.e0
     207           0 :          vcgd = dsprs*vcgd*2.e0
     208             : 
     209             : 200      continue
     210             : 
     211           0 :          xcptu = vxlu + vclu + vxgu + vcgu
     212           0 :          xcptd = vxld + vcld + vxgd + vcgd
     213             : 
     214             :          !     change to hartree.
     215           0 :          vx(i,1)       = vxlu + vxgu
     216           0 :          vx(i,jspins)  = vxld + vxgd
     217             : 
     218           0 :          vxc(i,1)      = xcptu
     219           0 :          vxc(i,jspins) = xcptd
     220             : 
     221           0 : 300   END DO
     222             : 
     223           0 :    END SUBROUTINE vxcwb91
     224             : END MODULE m_vxcwb91