LCOV - code coverage report
Current view: top level - src/78_effpot - m_effective_potential.F90 (source / functions) Coverage Total Hit
Test: coverage.info Lines: 67.4 % 1475 994
Test Date: 2026-11-08 04:19:34 Functions: 60.0 % 30 18
Branches: 60.3 % 2617 1577

             Branch data     Line data    Source code
       1                 :             : !!****m* ABINIT/m_effective_potential
       2                 :             : !!
       3                 :             : !! NAME
       4                 :             : !! m_effective_potential
       5                 :             : !!
       6                 :             : !! FUNCTION
       7                 :             : !! Module for the effective potential
       8                 :             : !! Container type is defined, and destruction, print subroutines
       9                 :             : !! Contain also routine to evaluate the energy,forces and stresses
      10                 :             : !!
      11                 :             : !! COPYRIGHT
      12                 :             : !! Copyright (C) 2010-2026 ABINIT group (AM)
      13                 :             : !! This file is distributed under the terms of the
      14                 :             : !! GNU General Public Licence, see ~abinit/COPYING
      15                 :             : !! or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt .
      16                 :             : !! For the initials of contributors, see ~abinit/doc/developers/contributors.txt .
      17                 :             : !!
      18                 :             : !! SOURCE
      19                 :             : 
      20                 :             : #if defined HAVE_CONFIG_H
      21                 :             : #include "config.h"
      22                 :             : #endif
      23                 :             : 
      24                 :             : #include "abi_common.h"
      25                 :             : 
      26                 :             : module m_effective_potential
      27                 :             : 
      28                 :             :  use defs_basis
      29                 :             :  use defs_abitypes
      30                 :             :  use m_errors
      31                 :             :  use m_abicore
      32                 :             :  use m_strain
      33                 :             :  use m_ifc
      34                 :             :  use m_supercell
      35                 :             :  use m_phonons
      36                 :             :  use m_ddb
      37                 :             :  use m_polynomial_conf
      38                 :             :  use m_polynomial_coeff
      39                 :             :  use m_anharmonics_terms
      40                 :             :  use m_harmonics_terms
      41                 :             :  use m_xmpi
      42                 :             :  use m_ewald
      43                 :             :  use m_nctk
      44                 :             :  use netcdf
      45                 :             : #if defined DEV_MS_SCALEUP
      46                 :             :  use scup_global, only : global_calculate_energy, global_calculate_forces
      47                 :             : #endif
      48                 :             : 
      49                 :             :  use m_fstrings,       only : replace, ftoa, itoa
      50                 :             :  use m_io_tools,       only : open_file, get_unit
      51                 :             :  use m_dtfil,          only : isfile
      52                 :             :  use m_matrix,         only : matr3inv
      53                 :             :  use m_effpot_mpi,     only : effpot_mpi_init,effpot_mpi_type,effpot_mpi_free
      54                 :             :  use m_abihist,        only : abihist
      55                 :             :  use m_geometry,       only : gred2fcart,fcart2gred, xcart2xred, xred2xcart, metric
      56                 :             :  use m_crystal,        only : crystal_t
      57                 :             :  !use m_anaddb_dataset, only : anaddb_dataset_type, anaddb_dtset_free, outvars_anaddb, invars9
      58                 :             : 
      59                 :             :  implicit none
      60                 :             : 
      61                 :             :  public :: effective_potential_distributeResidualForces
      62                 :             :  public :: effective_potential_evaluate
      63                 :             :  public :: effective_potential_free
      64                 :             :  public :: effective_potential_freeCoeffs
      65                 :             :  public :: effective_potential_freempi
      66                 :             :  public :: effective_potential_generateDipDip
      67                 :             :  public :: effective_potential_getDisp
      68                 :             :  public :: effective_potential_init
      69                 :             :  public :: effective_potential_initmpi
      70                 :             :  public :: effective_potential_copy
      71                 :             :  public :: effective_potential_print
      72                 :             :  public :: effective_potential_printSupercell
      73                 :             :  public :: effective_potential_setCoeffs
      74                 :             :  public :: effective_potential_setConfinement
      75                 :             :  public :: effective_potential_setElastic3rd
      76                 :             :  public :: effective_potential_setElastic4th
      77                 :             :  public :: effective_potential_setElasticDispCoupling
      78                 :             :  public :: effective_potential_setStrainPhononCoupling
      79                 :             :  public :: effective_potential_setSupercell
      80                 :             :  public :: effective_potential_writeAbiInput
      81                 :             :  public :: effective_potential_writeXML
      82                 :             :  public :: effective_potential_writeAnhHead
      83                 :             :  !AM_EXPERIMENTAL
      84                 :             :  public :: effective_potential_computeGradient
      85                 :             : ! public :: effective_potential_effpot2ddb
      86                 :             :  ! public :: effective_potential_printPDOS
      87                 :             :  public :: effective_potential_checkDEV
      88                 :             :  public :: effective_potential_writeNETCDF
      89                 :             :  public :: OPERATOR(==)
      90                 :             :  !AM_EXPERIMENTAL
      91                 :             : !!***
      92                 :             : 
      93                 :             : !!****t* m_effective_potential/effective_potential_type
      94                 :             : !! NAME
      95                 :             : !! effective_potential_type
      96                 :             : !!
      97                 :             : !! FUNCTION
      98                 :             : !! datatype for a effective potential constructed.
      99                 :             : !!
     100                 :             : !! SOURCE
     101                 :             : 
     102                 :             :  type, public :: effective_potential_type
     103                 :             : 
     104                 :             :    character(len=fnlen) :: name
     105                 :             : !     Name of the molecule (CaTiO3,...)
     106                 :             : 
     107                 :             :    type(crystal_t) :: crystal
     108                 :             : !    crystal type
     109                 :             : !    contains all information of the crystal
     110                 :             : 
     111                 :             :    real(dp):: energy
     112                 :             : !     Energy of the system (Hatree)
     113                 :             : 
     114                 :             :    real(dp), allocatable :: fcart(:,:)
     115                 :             : !    forces(3,natom)
     116                 :             : !    initial cartesian forces of the system
     117                 :             : 
     118                 :             :    real(dp) :: strten(6)
     119                 :             : !    strten(6)
     120                 :             : !    initial stresses (Ha/bohr^3) of the system
     121                 :             : 
     122                 :             :    type(harmonics_terms_type) :: harmonics_terms
     123                 :             : !     type with all information for harmonics terms
     124                 :             : 
     125                 :             :    type(anharmonics_terms_type) :: anharmonics_terms
     126                 :             : !     type with all information for anharmonics terms
     127                 :             : 
     128                 :             :    type(polynomial_conf_type) :: confinement
     129                 :             : !     type with all the information for the confinement
     130                 :             : 
     131                 :             :    type(supercell_type) :: supercell
     132                 :             : !     super cell type
     133                 :             : !     Store all the information of the suppercell
     134                 :             : 
     135                 :             :    logical :: has_anharmonicsTerms
     136                 :             : !     True : the aharmonic part is present
     137                 :             : 
     138                 :             : ! ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
     139                 :             : ! This is for the parallelisation over the supercell
     140                 :             :    type(effpot_mpi_type) :: mpi_ifc
     141                 :             : !  effpot_mpi_type with all the information for the IFC paralellisation
     142                 :             : 
     143                 :             :    type(effpot_mpi_type) :: mpi_coeff
     144                 :             : !  effpot_mpi_type with all the information for the polynomial coefficients paralellisation
     145                 :             : contains
     146                 :             :       final :: effective_potential_finalizer
     147                 :             :  end type effective_potential_type
     148                 :             : !!***
     149                 :             : 
     150                 :             : interface operator (==)
     151                 :             :   module procedure effective_potential_compare
     152                 :             : end interface
     153                 :             : 
     154                 :             : CONTAINS  !===========================================================================================
     155                 :             : 
     156                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_init
     157                 :             : !!
     158                 :             : !! NAME
     159                 :             : !! effective_potential_init
     160                 :             : !!
     161                 :             : !! FUNCTION
     162                 :             : !! Initialize effective_potential datatype
     163                 :             : !!
     164                 :             : !! INPUTS
     165                 :             : !! crytal<type(crystal_t)> = datatype with all the information for the crystal
     166                 :             : !! energy = energy of the reference structure
     167                 :             : !! ifcs <type(ifc_type)> = ifc type with cell,ewald short and total range of the ifcs
     168                 :             : !! ncoeff = number of coefficients in the polynomial
     169                 :             : !! nqpt = number of qpoints
     170                 :             : !! comm  = mpi comunicator
     171                 :             : !! coeffs(ncoeff)<type(polynomial_coeff_type)> = optional,list of coefficients for the anharmonic part
     172                 :             : !! dynmat(2,3,natom,3,natom,nqpt) = optional,dynamical matrix for each qpoints
     173                 :             : !! epsilon_inf(3,3) = optional,dielectric tensor
     174                 :             : !! elastic_constants(6,6) = optional,elastic constants tensor
     175                 :             : !! elastic3rd(6,6,6) = optional,3 order derivatives with respect to to 3 strain
     176                 :             : !! elastic_displacement(6,6,3,natom)=optional, 3 order derivatives with respect to 2 strain and
     177                 :             : !!                                             1 Atom disp
     178                 :             : !! fcart(3,natom) = optional,optional,initial fcart in the structure
     179                 :             : !! strain_coupling(6,natom,3) = optional, internal strain coupling parameters
     180                 :             : !! strten(6) = optional,optional,initial strain in the structure
     181                 :             : !! name = optional, name of the structure
     182                 :             : !! phonon_strain(6) = optional,ifc type for the phonon-strain coupling (should be in anharmonics_terms)
     183                 :             : !! phfrq(3*natom,nqpt) = optional,phonons frequencies for each q points in Hartree/cm
     184                 :             : !! qpoints(3,nqpt) = optional,list of qpoints wavevectors
     185                 :             : !! has_anharmonicsTerms = optional, (default false) flag to set the anharmonics terms
     186                 :             : !! supercell<type(supercell_type)> = optional, supercell type to define
     187                 :             : !! zeff(3,natom) = optional,effective charges
     188                 :             : !!
     189                 :             : !! OUTPUT
     190                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype to be initialized
     191                 :             : !!
     192                 :             : !! SOURCE
     193                 :             : 
     194                 :          76 : subroutine effective_potential_init(crystal,eff_pot,energy,ifcs,ncoeff,nqpt,comm,&
     195   [ +  -  +  -  :         152 : &                                   coeffs,dynmat,elastic_constants,elastic3rd,&
          -  +  +  +  +  
                +  -  + ]
     196                 :             : &                                   elastic_displacement,epsilon_inf,&
     197   [ +  -  +  -  :         114 : &                                   fcart,strain_coupling,strten,name,phonon_strain,&
                   -  + ]
     198   [ +  -  +  -  :          76 : &                                   polynomial_conf,phfrq,qpoints,has_anharmonicsTerms,&
          -  +  +  -  +  
                -  -  + ]
     199   [ +  -  +  -  :          76 : &                                   supercell,zeff)
                   -  + ]
     200                 :             : 
     201                 :             : !Arguments ------------------------------------
     202                 :             : !scalars
     203                 :             :  integer,intent(in) :: comm,ncoeff,nqpt
     204                 :             :  real(dp),intent(in):: energy
     205                 :             :  logical,optional,intent(in) :: has_anharmonicsTerms
     206                 :             : !arrays
     207                 :             :  type(crystal_t),intent(in) :: crystal
     208                 :             :  type(effective_potential_type), intent(out) :: eff_pot
     209                 :             :  type(ifc_type),intent(in) :: ifcs
     210                 :             :  character(len=fnlen), optional,intent(in) :: name
     211                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: epsilon_inf(3,3),elastic_constants(6,6)
     212                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: dynmat(:,:,:,:,:,:),qpoints(:,:),phfrq(:,:)
     213                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: strain_coupling(:,:,:),zeff(:,:,:)
     214                 :             :  type(supercell_type),optional,intent(in) :: supercell
     215                 :             :  type(ifc_type),optional,intent(in) :: phonon_strain(6)
     216                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: elastic3rd(6,6,6)
     217                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: elastic_displacement(6,6,3,crystal%natom)
     218                 :             :  type(polynomial_coeff_type),optional,intent(in) :: coeffs(:)
     219                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: strten(6)
     220                 :             :  real(dp),optional,intent(in) :: fcart(3,crystal%natom)
     221                 :             :  type(polynomial_conf_type),optional,intent(in) :: polynomial_conf
     222                 :             : 
     223                 :             : !Local variables-------------------------------
     224                 :             : !scalar
     225                 :             :  character(len=500) :: msg
     226                 :             : !arrays
     227                 :             : 
     228                 :             : ! *************************************************************************
     229                 :             : 
     230                 :             : !1-Free the effective potential before filling it
     231                 :          76 :  call effective_potential_free(eff_pot)
     232                 :             : 
     233         [ +  + ]:          76 :  if (present(name)) then
     234                 :          38 :    eff_pot%name = name
     235                 :             :  else
     236                 :          38 :    eff_pot%name = ''
     237                 :             :  end if
     238                 :             : 
     239                 :             : !2-Perform some checks
     240         [ -  + ]:          76 :  if (crystal%natom < 1) then
     241                 :             :    write(msg, '(a,a,a,i10,a)' )&
     242                 :           0 : &   'The cell must have at least one atom.',ch10,&
     243                 :           0 : &   'The number of atom is  ',crystal%natom,'.'
     244                 :           0 :    ABI_BUG(msg)
     245                 :             :  end if
     246                 :             : 
     247         [ -  + ]:          76 :  if (crystal%ntypat < 1) then
     248                 :             :    write(msg, '(a,a,a,i10,a)' )&
     249                 :           0 : &   'The cell must have at least one type of atom.',ch10,&
     250                 :           0 : &   'The number of type of atom is  ',crystal%ntypat,'.'
     251                 :           0 :    ABI_BUG(msg)
     252                 :             :  end if
     253                 :             : 
     254                 :             : !3-Fill energy of the crystal (hartree)
     255                 :          76 :  eff_pot%energy = energy
     256                 :             : 
     257                 :             : !1-Fill the crystal
     258                 :             : !Warning znucl is dimension with ntypat = nspsp hence alchemy is not supported here
     259                 :             :  call eff_pot%crystal%init(crystal%amu,crystal%space_group,crystal%natom,&
     260                 :             : &                  crystal%npsp,crystal%ntypat,crystal%nsym,crystal%rprimd,&
     261                 :             : &                  crystal%typat,crystal%xred,crystal%zion,crystal%znucl,&
     262                 :             : &                  crystal%timrev,.FALSE.,.FALSE.,crystal%title,&
     263                 :          76 : &                  symrel=crystal%symrel,tnons=crystal%tnons,symafm=crystal%symafm)
     264                 :             : 
     265                 :             : !4-Fill harmonic part
     266                 :          76 :  call harmonics_terms_init(eff_pot%harmonics_terms,ifcs,crystal%natom,ifcs%nrpt)
     267                 :             : 
     268                 :             : !5-Init the anharmonics_terms to set the flag to false
     269                 :          76 :  call anharmonics_terms_init(eff_pot%anharmonics_terms,crystal%natom,ncoeff)
     270                 :             : 
     271                 :             : !5-Fill optional inputs
     272   [ -  +  +  -  :         228 :  ABI_MALLOC(eff_pot%fcart,(3,eff_pot%crystal%natom))
          +  -  +  -  -  
             +  -  +  -  
                      + ]
     273   [ +  +  +  + ]:        1652 :  eff_pot%fcart = zero
     274         [ +  + ]:          76 :  if(present(fcart))then
     275   [ +  -  -  +  :         836 :    eff_pot%fcart = fcart
          -  -  +  +  +  
                      + ]
     276                 :             :  end if
     277                 :             : 
     278         [ +  - ]:          76 :  if(present(elastic_constants))then
     279   [ +  +  +  + ]:        3268 :    eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(:,:) = elastic_constants
     280                 :             :  end if
     281                 :             : 
     282         [ +  - ]:          76 :  if(present(epsilon_inf))then
     283   [ +  +  +  + ]:         988 :    eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf(:,:) = epsilon_inf(:,:)
     284                 :             :  end if
     285                 :             : 
     286   [ +  -  +  - ]:          76 :  if(present(dynmat).and.present(qpoints).and.present(phfrq))then
     287                 :          76 :    call harmonics_terms_setDynmat(dynmat,eff_pot%harmonics_terms,crystal%natom,nqpt,phfrq,qpoints)
     288                 :             :  end if
     289                 :             : 
     290         [ +  - ]:          76 :  if(present(strain_coupling))then
     291                 :          76 :    call harmonics_terms_setInternalStrain(eff_pot%harmonics_terms,crystal%natom,strain_coupling)
     292                 :             :  end if
     293                 :             : 
     294         [ +  - ]:          76 :  if(present(zeff))then
     295                 :          76 :    call harmonics_terms_setEffectiveCharges(eff_pot%harmonics_terms,crystal%natom,zeff)
     296                 :             :  end if
     297                 :             : 
     298         [ +  + ]:         532 :  eff_pot%strten = zero
     299         [ +  + ]:          76 :  if(present(strten))then
     300         [ +  + ]:         266 :    eff_pot%strten(:) = strten(:)
     301                 :             :  end if
     302                 :             : 
     303                 :             : !Set the flag for the strain coupling
     304         [ +  - ]:          76 :  if(present(has_anharmonicsTerms)) then
     305                 :          76 :    eff_pot%has_anharmonicsTerms = has_anharmonicsTerms
     306                 :             :  else
     307                 :           0 :    eff_pot%has_anharmonicsTerms = .false.
     308                 :             :  end if
     309                 :             : 
     310                 :             : !Allocation of phonon strain coupling array (3rd order)
     311   [ +  +  +  - ]:          76 :  if(present(phonon_strain).and.has_anharmonicsTerms) then
     312                 :             :    call anharmonics_terms_setStrainPhononCoupling(eff_pot%anharmonics_terms,crystal%natom,&
     313                 :          45 : &                                                 phonon_strain)
     314                 :             :  end if
     315                 :             : 
     316                 :             : !Set the 3rd order elastic tensor
     317   [ +  -  +  + ]:          76 :  if(present(elastic3rd).and.has_anharmonicsTerms)then
     318                 :          45 :    call anharmonics_terms_setElastic3rd(eff_pot%anharmonics_terms,elastic3rd)
     319                 :             :  end if
     320                 :             : 
     321                 :             : !TODO Comment Marcus: Uncomment and implement below if you want to use the elastic4th implementation, which is there, but
     322                 :             : ! not used anywere
     323                 :             : ! Below I just ensured that the has_elastic4th variable is set to FALSE as it was causing problems on some builders
     324                 :             : ! in the test farm
     325                 :             : ! Set the 4th order elastic tensor
     326                 :             : ! if(present(elastic4th).and.has_anharmonicsTerms)then
     327                 :             : !   call anharmonics_terms_setElastic3rd(eff_pot%anharmonics_terms,elastic4th)
     328                 :             : ! end if
     329                 :             : 
     330                 :             : !MS Ensure has_elastic4th is .FALSE.
     331                 :             : ! eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic4th=.FALSE.
     332                 :             : 
     333                 :             : 
     334                 :             : !Allocation of 3rd order with respecto to 2 strain and 1 atomic displacement
     335   [ +  +  +  - ]:          76 :  if(present(elastic_displacement).and.has_anharmonicsTerms)then
     336                 :             :    call anharmonics_terms_setElasticDispCoupling(eff_pot%anharmonics_terms,crystal%natom,&
     337                 :          38 : &                                                elastic_displacement)
     338                 :             :  end if
     339                 :             : 
     340                 :             : !Allocation of the coefficients
     341         [ +  + ]:          76 :  if(present(coeffs))then
     342         [ -  + ]:          27 :    if(ncoeff /= size(coeffs))then
     343                 :           0 :      ABI_BUG('ncoeff has not the same size than coeffs array')
     344                 :             :    end if
     345   [ -  +  -  -  :          27 :    call effective_potential_setCoeffs(coeffs,eff_pot,ncoeff)
             -  -  -  + ]
     346                 :             :  end if
     347                 :             : 
     348         [ +  + ]:          76 :  if(present(supercell))then
     349                 :          38 :    call effective_potential_setSupercell(eff_pot,comm,supercell=supercell)
     350                 :             :  else
     351                 :             : !   call init_supercell(eff_pot%crystal%natom, (/1,0,0, 0,1,0,  0,0,1/), eff_pot%crystal%rprimd,&
     352                 :             : !&                      eff_pot%crystal%typat, eff_pot%crystal%xcart, eff_pot%crystal%znucl, eff_pot%supercell)
     353                 :          38 :    call effective_potential_setSupercell(eff_pot,comm,ncell=(/1,1,1/))
     354                 :             :  end if
     355                 :             : 
     356                 :             : !Set the confinement potential
     357         [ -  + ]:          76 :  if(present(polynomial_conf)) then
     358                 :             :    call effective_potential_setConfinement(polynomial_conf%cutoff_disp,polynomial_conf%cutoff_strain,&
     359                 :             : &                                          eff_pot,polynomial_conf%factor_disp,&
     360                 :             : &                                          polynomial_conf%factor_strain,polynomial_conf%ndisp,&
     361                 :             : &                                          polynomial_conf%power_disp,polynomial_conf%power_strain,&
     362                 :           0 : &                                          polynomial_conf%need_confinement)
     363                 :             :  end if
     364                 :             : 
     365         [ +  + ]:          76 : end subroutine effective_potential_init
     366                 :             : !!***
     367                 :             : 
     368                 :             : 
     369                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_initmpi
     370                 :             : !! NAME
     371                 :             : !!  effective_potential_initmpi
     372                 :             : !!
     373                 :             : !! FUNCTION
     374                 :             : !!  Initializes the mpi information for parallelism over supercell.
     375                 :             : !!  Only the parallelisation over cell is done here.
     376                 :             : !!  The parallelisation over cell and coeff is disable for now (experimental)
     377                 :             : !!
     378                 :             : !! INPUTS
     379                 :             : !!  eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for the effective potential
     380                 :             : !!  comm = MPI communicator
     381                 :             : !!
     382                 :             : !! OUTPUT
     383                 :             : !! This is for the parallelisation over the supercell
     384                 :             : !!  eff_pot%mpi_ifc%me_supercell =  Index of my processor in the comm. over one cell
     385                 :             : !!  eff_pot%mpi_ifc%my_ncell     =  Number of cell treated by current proc
     386                 :             : !!  eff_pot%mpi_ifc%my_cells(:)  = Number of the cells in the supercell treat by this CPU
     387                 :             : !!  eff_pot%mpi_ifc%my_index_cells(:,:) = indexes of the cells in the supercell treat by this CPU
     388                 :             : !!
     389                 :             : !! SOURCE
     390                 :             : 
     391                 :         221 : subroutine effective_potential_initmpi(eff_pot,comm)
     392                 :             : 
     393                 :             : !Arguments ------------------------------------
     394                 :             : !scalars
     395                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout)  :: eff_pot
     396                 :             :  integer,intent(in) :: comm
     397                 :             : !arrays
     398                 :             : 
     399                 :             : !Local variables-------------------------------
     400                 :             : !scalars
     401                 :             :  integer :: ndiv
     402                 :             :  integer :: ncell
     403                 :             : !array
     404                 :             :  integer :: cell_number(3)
     405                 :             :  !character(len=500) :: msg
     406                 :             : ! ***********************************************************************
     407                 :             : 
     408                 :             : !Set the number of cell in the supercell
     409                 :         221 :  cell_number(1) = eff_pot%supercell%rlatt(1,1)
     410                 :         221 :  cell_number(2) = eff_pot%supercell%rlatt(2,2)
     411                 :         221 :  cell_number(3) = eff_pot%supercell%rlatt(3,3)
     412         [ +  + ]:         884 :  ncell = product(cell_number(:))
     413                 :             : 
     414                 :             : !Do some checks
     415   [ +  +  +  -  :         884 :  if (any(cell_number <= 0).or.ncell<=0) then
                   -  + ]
     416                 :           0 :    ABI_ERROR('No supercell found for setting')
     417                 :             :  end if
     418                 :             : 
     419                 :             : !First mpi_ifc
     420                 :         221 :  ndiv = 1
     421                 :         221 :  call effpot_mpi_free(eff_pot%mpi_ifc)
     422                 :             :  call effpot_mpi_init(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell,cell_number,eff_pot%mpi_ifc,&
     423                 :         221 : &                     eff_pot%crystal%natom,ndiv,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt,comm)
     424                 :             : 
     425                 :             : !Second mpi_coeff
     426                 :             :  ndiv = 1
     427                 :         221 :  call effpot_mpi_free(eff_pot%mpi_coeff)
     428                 :             :  call effpot_mpi_init(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell,cell_number,eff_pot%mpi_coeff,&
     429                 :         221 : &                     eff_pot%crystal%natom,ndiv,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt,comm)
     430                 :             : 
     431                 :         221 : end subroutine effective_potential_initmpi
     432                 :             : !!***
     433                 :             : 
     434                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_copy
     435                 :             : !!
     436                 :             : !! NAME
     437                 :             : !! effective_potential_copy
     438                 :             : !!
     439                 :             : !! FUNCTION
     440                 :             : !! Copy one effective potential to another i.e. initialize the output effective potentiale
     441                 :             : !! eff_pot_out with the values the input effective potential eff_pot_in
     442                 :             : !!
     443                 :             : !! INPUTS
     444                 :             : !!
     445                 :             : !! eff_pot_in<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype to be initialized
     446                 :             : !!
     447                 :             : !! OUTPUT
     448                 :             : !! eff_pot_out<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype to be initialized
     449                 :             : !!
     450                 :             : !! SOURCE
     451                 :             : 
     452                 :          38 : subroutine effective_potential_copy(eff_pot_out,eff_pot_in,comm)
     453                 :             : 
     454                 :             : !Arguments ------------------------------------
     455                 :             : !scalars
     456                 :             :  type(effective_potential_type),intent(out)  :: eff_pot_out
     457                 :             :  type(effective_potential_type),intent(in)  :: eff_pot_in
     458                 :             :  integer,intent(in)     :: comm
     459                 :             : ! ***********************************************************************
     460                 :             : 
     461                 :             : call effective_potential_init(eff_pot_in%crystal,eff_pot_out,eff_pot_in%energy,eff_pot_in%harmonics_terms%ifcs,&
     462                 :             : &                             eff_pot_in%anharmonics_terms%ncoeff,eff_pot_in%harmonics_terms%nqpt,comm,&
     463                 :             : &                             coeffs=eff_pot_in%anharmonics_terms%coefficients,dynmat=eff_pot_in%harmonics_terms%dynmat,&
     464                 :             : &                             elastic_constants=eff_pot_in%harmonics_terms%elastic_constants,&
     465                 :             : &                             elastic3rd=eff_pot_in%anharmonics_terms%elastic3rd,&
     466                 :             : &                             elastic_displacement=eff_pot_in%anharmonics_terms%elastic_displacement,&
     467                 :             : &                             epsilon_inf=eff_pot_in%harmonics_terms%epsilon_inf,&
     468                 :             : &                             fcart=eff_pot_in%fcart,strain_coupling=eff_pot_in%harmonics_terms%strain_coupling,&
     469                 :             : &                             strten=eff_pot_in%strten,name=eff_pot_in%name,&
     470                 :             : &                             phonon_strain=eff_pot_in%anharmonics_terms%phonon_strain,phfrq=eff_pot_in%harmonics_terms%phfrq,&
     471                 :             : &                             qpoints=eff_pot_in%harmonics_terms%qpoints,has_anharmonicsTerms=eff_pot_in%has_anharmonicsTerms,&
     472                 :             : &                             supercell=eff_pot_in%supercell,&
     473                 :          38 : &                             zeff=eff_pot_in%harmonics_terms%zeff)
     474                 :             : 
     475                 :             : 
     476                 :          38 : end subroutine effective_potential_copy
     477                 :             : !!***
     478                 :             : 
     479                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_free
     480                 :             : !!
     481                 :             : !! NAME
     482                 :             : !! effective_potential_free
     483                 :             : !!
     484                 :             : !! FUNCTION
     485                 :             : !! deallocate all dynamic memory for this effective potential datatype
     486                 :             : !!
     487                 :             : !! INPUTS
     488                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     489                 :             : !!
     490                 :             : !! OUTPUT
     491                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     492                 :             : !!
     493                 :             : !! SOURCE
     494                 :             : 
     495                 :         534 : subroutine effective_potential_free(eff_pot)
     496                 :             : 
     497                 :             : !Arguments ------------------------------------
     498                 :             : !scalars
     499                 :             : !array
     500                 :             :   type(effective_potential_type), intent(inout) :: eff_pot
     501                 :             : !Local variables-------------------------------
     502                 :             : !scalars
     503                 :             : !array
     504                 :             : 
     505                 :             : ! *************************************************************************
     506                 :             : 
     507                 :         534 :   eff_pot%name   = ''
     508                 :         534 :   eff_pot%energy = zero
     509         [ +  + ]:        3738 :   eff_pot%strten = zero
     510                 :         534 :   eff_pot%has_anharmonicsTerms = .FALSE.
     511                 :         534 :   eff_pot%anharmonics_terms%bounded = .FALSE.
     512                 :             : 
     513         [ +  + ]:         534 :    if(allocated(eff_pot%fcart)) then
     514   [ +  +  +  + ]:        2289 :      eff_pot%fcart=zero
     515                 :         105 :      ABI_FREE(eff_pot%fcart)
     516                 :             :    end if
     517                 :             : 
     518                 :             : ! Free others datatypes
     519                 :         534 :    call anharmonics_terms_free(eff_pot%anharmonics_terms)
     520                 :         534 :    call harmonics_terms_free(eff_pot%harmonics_terms)
     521                 :         534 :    call eff_pot%supercell%free()
     522                 :         534 :    call eff_pot%crystal%free()
     523                 :         534 :    call effective_potential_freempi(eff_pot)
     524                 :         534 :    call polynomial_conf_free(eff_pot%confinement)
     525                 :             : 
     526                 :         534 : end subroutine effective_potential_free
     527                 :             : !!***
     528                 :             : 
     529                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_finalizer
     530                 :             : !!
     531                 :             : !! NAME
     532                 :             : !! effective_potential_finalizer
     533                 :             : !!
     534                 :             : !! FUNCTION
     535                 :             : !! Finalizer procedure for effective_potential_type to automatically free memory
     536                 :             : !!
     537                 :             : !! SOURCE
     538                 :             : 
     539                 :         286 : subroutine effective_potential_finalizer(this)
     540                 :             :   type(effective_potential_type), intent(inout) :: this
     541                 :           0 :   call effective_potential_free(this)
     542                 :         286 : end subroutine effective_potential_finalizer
     543                 :             : !!***
     544                 :             : 
     545                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_freeCoeffs
     546                 :             : !!
     547                 :             : !! NAME
     548                 :             : !! effective_potential_freeCoeffs
     549                 :             : !!
     550                 :             : !! FUNCTION
     551                 :             : !! deallocate all dynamic memory for the coefficients of
     552                 :             : !! the anharmonic part of the effective potential datatype
     553                 :             : !!
     554                 :             : !! INPUTS
     555                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     556                 :             : !!
     557                 :             : !! OUTPUT
     558                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     559                 :             : !!
     560                 :             : !! SOURCE
     561                 :             : 
     562                 :          76 : subroutine effective_potential_freeCoeffs(eff_pot)
     563                 :             : 
     564                 :             : !Arguments ------------------------------------
     565                 :             : !scalars
     566                 :             : !array
     567                 :             :   type(effective_potential_type), intent(inout) :: eff_pot
     568                 :             : !Local variables-------------------------------
     569                 :             : !scalars
     570                 :             : !array
     571                 :             : ! *************************************************************************
     572                 :             : 
     573                 :          76 :   call anharmonics_terms_freeCoeffs(eff_pot%anharmonics_terms)
     574                 :             : 
     575                 :          76 : end subroutine effective_potential_freeCoeffs
     576                 :             : !!***
     577                 :             : 
     578                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_freempi
     579                 :             : !!
     580                 :             : !! NAME
     581                 :             : !! effective_potential_freempi
     582                 :             : !!
     583                 :             : !! FUNCTION
     584                 :             : !! deallocate all dynamic memory for mpi of supercell
     585                 :             : !!
     586                 :             : !! INPUTS
     587                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     588                 :             : !!
     589                 :             : !! OUTPUT
     590                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)>  = effective_potential datatype
     591                 :             : !!
     592                 :             : !! SOURCE
     593                 :             : 
     594                 :         534 : subroutine effective_potential_freempi(eff_pot)
     595                 :             : 
     596                 :             : !Arguments ------------------------------------
     597                 :             : !scalars
     598                 :             : !array
     599                 :             :  type(effective_potential_type), intent(inout) :: eff_pot
     600                 :             : 
     601                 :             : !Local variables-------------------------------
     602                 :             : !scalars
     603                 :             : !array
     604                 :             : 
     605                 :             : ! *************************************************************************
     606                 :         534 :  call effpot_mpi_free(eff_pot%mpi_ifc)
     607                 :         534 :  call effpot_mpi_free(eff_pot%mpi_coeff)
     608                 :             : 
     609                 :           0 : end subroutine effective_potential_freempi
     610                 :             : !!***
     611                 :             : 
     612                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_generateDipDip
     613                 :             : !!
     614                 :             : !! NAME
     615                 :             : !! effective_potential_generateDipDip
     616                 :             : !!
     617                 :             : !! FUNCTION
     618                 :             : !! Generate the supercell of the structure inside of the effective
     619                 :             : !! potential and fill the supercell datatype. Also adapt the harmonic
     620                 :             : !! part for the supercell (compute dipole-dipole interation)
     621                 :             : !!
     622                 :             : !! INPUTS
     623                 :             : !! eff_pot = effective potential datatype
     624                 :             : !! option  =  0 Just generate supercell and fill effective potential
     625                 :             : !!            1 Regenerate the dipole dipo;le interaction
     626                 :             : !! ncell(3) = number of cell in the direction x, y and z
     627                 :             : !! comm=MPI communicator
     628                 :             : !!
     629                 :             : !! OUTPUT
     630                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective potential datatype
     631                 :             : !!
     632                 :             : !! SOURCE
     633                 :             : 
     634                 :          67 : subroutine effective_potential_generateDipDip(eff_pot,ncell,option,asr,comm,file_option)
     635                 :             : 
     636                 :             : !Arguments ------------------------------------
     637                 :             : !scalars
     638                 :             :  integer,intent(in) :: option,asr
     639                 :             :  integer,intent(in) :: comm
     640                 :             : !array
     641                 :             :  integer,intent(in) :: ncell(3)
     642                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
     643                 :             :  integer,optional,intent(in) :: file_option
     644                 :             : !Local variables-------------------------------
     645                 :             : !scalar
     646                 :             :  integer,parameter :: master=0
     647                 :             :  integer :: first_coordinate
     648                 :             :  integer :: ia,i1,i2,i3,ii,ierr,irpt,irpt2,irpt_ref,min1,min2,min3
     649                 :             :  integer :: min1f, min2f, min3f, max1f, max2f, max3f
     650                 :             :  integer :: min1_cell,min2_cell,min3_cell,max1_cell,max2_cell,max3_cell
     651                 :             :  integer :: max1,max2,max3,my_rank,natom_uc
     652                 :             :  integer :: nproc,second_coordinate,size_tmp,sumg0
     653                 :             :  integer :: my_nrpt,nrpt_alone
     654                 :             :  real(dp) :: ucvol, eta
     655                 :             :  character(len=500) :: msg
     656                 :             :  logical :: iam_master , has_totFC
     657                 :             : !array
     658                 :          67 :  integer,allocatable :: my_index_rpt(:,:)
     659                 :          67 :  integer,allocatable :: bufsize(:),bufdisp(:)
     660                 :          67 :  integer,allocatable :: my_irpt(:)
     661                 :             :  real(dp) :: acell(3)
     662                 :             :  real(dp) :: gmet(3,3),gprimd(3,3),rmet(3,3)
     663                 :          67 :  real(dp),allocatable :: buff_ewald(:,:,:,:,:,:),dyew(:,:,:,:,:), dyewq0(:,:,:,:,:)
     664                 :          67 :  real(dp),allocatable :: xred(:,:),xred_tmp(:,:),zeff_tmp(:,:,:),qdrp_cart(:,:,:,:)
     665                 :          67 :  type(supercell_type) :: supercell
     666   [ +  +  +  + ]:         469 :  type(ifc_type) :: ifc_tmp
     667                 :          67 :  integer, allocatable :: full_cell(:,:)
     668                 :             :  integer :: full_nrpt
     669                 :          67 :  real(dp), allocatable :: full_cell_atmfrc(:,:,:,:,:), full_cell_short_atmfrc(:,:,:,:,:), full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,:)
     670                 :             : 
     671                 :             :  integer :: in_file_option
     672                 :             : ! *************************************************************************
     673                 :             : 
     674                 :             : !0 MPI variables
     675                 :          67 :  nproc = xmpi_comm_size(comm); my_rank = xmpi_comm_rank(comm)
     676                 :             :  iam_master=.FALSE.
     677                 :          67 :  iam_master = (my_rank == master)
     678                 :          67 :  ierr=0
     679                 :             : 
     680                 :          67 : in_file_option = 0
     681         [ +  + ]:          67 : if (present(file_option)) then
     682                 :          38 :     in_file_option = file_option
     683                 :             : end if
     684                 :             : !0 Check the size of the cell
     685         [ +  + ]:         268 :  do ia=1,3
     686         [ -  + ]:         268 :    if(ncell(ia)<0.or.ncell(ia)>150)then
     687                 :             :      write(msg, '(a,i0,a,i0,a,a,a,i0,a)' )&
     688                 :           0 : &     'ncell(',ia,') is ',ncell(ia),', which is lower than 0 of superior than 150.',&
     689                 :           0 : &     ch10,'Action: correct ncell(',ia,').'
     690                 :           0 :      ABI_ERROR(msg)
     691                 :             :    end if
     692                 :             :  end do
     693                 :             : 
     694                 :             :  call supercell%init(eff_pot%crystal%natom, &
     695                 :             : &   (/ncell(1),0,0,  0,ncell(2),0,  0,0,ncell(3)/),&
     696                 :             : &   eff_pot%crystal%rprimd,&
     697                 :             : &   eff_pot%crystal%typat,&
     698                 :             : &   eff_pot%crystal%xcart,&
     699         [ +  + ]:         670 : &   eff_pot%crystal%znucl)
     700                 :             : 
     701                 :             : !set variables
     702                 :          67 :  natom_uc = eff_pot%crystal%natom
     703                 :             : 
     704                 :             : !1 Store the information of the supercell of the reference structure into effective potential
     705                 :          67 :  call supercell%copy(eff_pot%supercell)
     706                 :             : !2 Initialisation of new mpi over supercell
     707                 :          67 :  call effective_potential_initmpi(eff_pot,comm)
     708                 :             : 
     709                 :             : !3 Check if the bound of new cell correspond to the effective potential
     710                 :             : !only for option=zero
     711                 :             : !set min and max
     712                 :             : ! NGQPT
     713         [ +  + ]:        6342 :  min1 = minval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(1,:)) !negative maximum cells in direc 1 MARCUS
     714         [ +  + ]:        6342 :  min2 = minval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(2,:))
     715         [ +  + ]:        6342 :  min3 = minval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(3,:))
     716         [ +  + ]:        6342 :  max1 = maxval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(1,:)) !maximum cells in direc 1 MARCUS
     717         [ +  + ]:        6342 :  max2 = maxval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(2,:))
     718         [ +  + ]:        6342 :  max3 = maxval(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(3,:))
     719                 :          67 :    write(msg,'(5a,2I3,a,2I3,a,2I3,a)') ch10,' Bound for ifc SR:',&
     720                 :         134 : &    ch10,ch10, " x=[",min1,max1,"], y=[",min2,max2,"] and z=[",min3,max3,"]"
     721                 :          67 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
     722                 :          67 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
     723                 :             : 
     724         [ +  + ]:          67 :  if(option==0) then
     725   [ +  +  +  -  :          28 :    if(((max1-min1+1)/=ncell(1).and.&
                   +  - ]
     726                 :             : &    (max2-min2+1)/=ncell(2).and.(max3-min3+1)/=ncell(3))) then
     727         [ +  + ]:        1640 :      write(msg, '(90a,3I3,5a,3I3,3a)' )ch10,('-',i1=1,80),ch10,ch10,&
     728                 :          20 : &      ' --- !WARNING:',ch10,&
     729                 :          20 : &      '     dipdip is set to zero, the longe range interation might be wrong',ch10,&
     730                 :          20 : &      '     because it is not recompute.',ch10,&
     731                 :          20 : &      '     The previous harmonic part is build for ',(max1-min1+1),(max2-min2+1),(max3-min3+1)&
     732                 :          20 : &,     ' cell.',ch10,&
     733                 :          20 : &      '     Be sure than the dipole-dipole interation is correct ',ch10,&
     734                 :          20 : &      '     for the supercell: ',ncell(:),' or set dipdip to 1',ch10,&
     735         [ +  - ]:        1660 : &      ' ---'
     736                 :          20 :      call wrtout(std_out,msg,"COLL")
     737                 :             :    else
     738         [ +  + ]:         656 :      write(msg,'(89a)')ch10,('-',i1=1,80),ch10,ch10,&
     739                 :           8 : &          ' --- !WARNING:',ch10,&
     740                 :           8 : &          '     dipdip is set to zero, the longe range interation is not recompute.',ch10,&
     741         [ +  - ]:         664 : &          ' ---',ch10
     742                 :           8 :      call wrtout(std_out,msg,"COLL")
     743                 :             :    end if
     744                 :             : 
     745                 :             : 
     746   [ +  -  +  + ]:        2268 :    write(msg,'(a,(80a))') ch10,('=',i1=1,80)
     747                 :          28 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
     748                 :          28 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
     749                 :             : 
     750                 :             : !4-Adapt harmonic part
     751   [ +  +  +  -  :         156 :  else if (option>=1.and.all(ncell(:)>0)) then
             +  -  +  - ]
     752                 :             : 
     753   [ +  -  +  + ]:        3159 :    write(msg,'(a,(80a),3a)') ch10,('=',i1=1,80),ch10,' Generation of new ifc',ch10
     754                 :          39 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
     755                 :          39 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
     756                 :             : 
     757                 :          39 :    irpt_ref = 0
     758                 :          39 :    irpt     = 0
     759                 :          39 :    min1_cell = 0; max1_cell = 0
     760                 :          39 :    min2_cell = 0; max2_cell = 0
     761                 :          39 :    min3_cell = 0; max3_cell = 0
     762                 :             : 
     763                 :             :    ! ncell
     764                 :          39 :    call findBound_supercell(min1_cell,max1_cell,ncell(1))
     765                 :          39 :    call findBound_supercell(min2_cell,max2_cell,ncell(2))
     766                 :          39 :    call findBound_supercell(min3_cell,max3_cell,ncell(3))
     767                 :             : 
     768                 :             :    write(msg, '(2a)' )&
     769                 :          39 : &        ' dipdip is set to one, the dipole-dipole interation is recompute.'
     770                 :          39 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
     771                 :          39 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
     772                 :             : 
     773                 :             : !!  Generate new bound
     774                 :             : !   !if(option==1)then
     775                 :             : !     ! If NGQPT > NCELL "=" dipdip range
     776                 :             : !     !if ((abs(min1) > abs(min1_cell)).or.(abs(max1) > abs(max1_cell)).or.&
     777                 :             : !&    !    (abs(min2) > abs(min2_cell)).or.(abs(max2) > abs(max2_cell)).or.&
     778                 :             : !&    !    (abs(min3) > abs(min3_cell)).or.(abs(max3) > abs(max3_cell))) then
     779                 :             : !     !  write(msg, '(6a,3I4,3a)' )ch10,&
     780                 :             : !&    !    ' --- !WARNING',ch10,&
     781                 :             : !&    !    '     The range of the dipole-dipole interaction is the same than the short-range.',ch10,&
     782                 :             : !&    !    '     So the range of the total ifc is ',int((/(max1-min1+1),(max2-min2+1),(max3-min3+1)/),dp),' cell',ch10,&
     783                 :             : !&    !    ' ---'
     784                 :             : !     !  call wrtout(std_out,msg,"COLL")
     785                 :             : !     !  if (abs(min1) < abs(min1_cell)) min1 = min1_cell
     786                 :             : !     !  if (abs(min2) < abs(min2_cell)) min2 = min2_cell
     787                 :             : !     !  if (abs(min3) < abs(min3_cell)) min3 = min3_cell
     788                 :             : !     !  if (abs(max1) < abs(max1_cell)) max1 = max1_cell
     789                 :             : !     !  if (abs(max2) < abs(max2_cell)) max2 = max2_cell
     790                 :             : !     !  if (abs(max3) < abs(max3_cell)) max3 = max3_cell
     791                 :             : !!    !  If the cell is smaller, we redifine new cell to take into acount all atoms
     792                 :             : !     !  call supercell%free()
     793                 :             : !     !  call init_supercell(natom_uc,(/(max1-min1+1),0,0,  0,(max2-min2+1),0,  0,0,(max3-min3+1)/),&
     794                 :             : !&    !                      eff_pot%crystal%rprimd,eff_pot%crystal%typat,&
     795                 :             : !&    !                      eff_pot%crystal%xcart,eff_pot%crystal%znucl,supercell)
     796                 :             : !
     797                 :             : !!    !  Store the information of the supercell of the reference structure into effective potential
     798                 :             : !     !  call effective_potential_setSupercell(eff_pot,comm,supercell=supercell)
     799                 :             : !     !else
     800                 :             : !     !  min1 = min1_cell ; min2 = min2_cell ; min3 = min3_cell
     801                 :             : !     !  max1 = max1_cell ; max2 = max2_cell ; max3 = max3_cell
     802                 :             : !     !end if
     803                 :             : !   !end if
     804                 :             : 
     805                 :             : !  Print the new boundary
     806                 :          39 :    write(msg,'(5a,2I3,a,2I3,a,2I3,4a)') ch10,' Bound for ifc (LR):',&
     807                 :          39 : &    ch10,ch10, " x=[",min1_cell,max1_cell,"], y=[",min2_cell,max2_cell,"] and z=[",min3_cell,max3_cell,"]",ch10,ch10,&
     808                 :          78 : &    " Computation of new dipole-dipole interaction."
     809                 :          39 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
     810                 :          39 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
     811                 :             : 
     812                 :             : !  Count the new number of ifc
     813         [ +  + ]:         128 :    do i1=min1_cell,max1_cell
     814         [ +  + ]:         379 :      do i2=min2_cell,max2_cell
     815         [ +  + ]:         907 :        do i3=min3_cell,max3_cell
     816                 :         567 :          irpt = irpt +1
     817         [ +  + ]:         818 :          if(i1==0.and.i2==0.and.i3==0) irpt_ref = irpt
     818                 :             :        end do
     819                 :             :      end do
     820                 :             :    end do
     821                 :             : 
     822                 :          39 :    ifc_tmp%nrpt = irpt
     823   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(ifc_tmp%cell,(3,ifc_tmp%nrpt))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     824   [ +  +  +  + ]:        2307 :    ifc_tmp%cell(:,:) = 0
     825                 :             : 
     826                 :             : !  Set MPI here and not at the begining because the number of cell is adjust just before
     827                 :             : !  Here we store in my_irpt a list with the number of each cell to be treat by this CPU
     828                 :             : !  Determine the number of cell for each CPU
     829   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(bufsize,(nproc))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     830   [ -  +  +  -  :          78 :    ABI_MALLOC(bufdisp,(nproc))
             -  +  -  + ]
     831                 :             : 
     832                 :          39 :    nrpt_alone = mod(ifc_tmp%nrpt,nproc)
     833                 :          39 :    my_nrpt = int(real(ifc_tmp%nrpt,sp)/nproc)
     834         [ +  + ]:          39 :    if(my_rank >= (nproc-nrpt_alone)) then
     835                 :           2 :      my_nrpt = my_nrpt  + 1
     836                 :             :    end if
     837                 :             : 
     838                 :             : !  Initialisation of ifc temporary
     839   [ -  +  +  -  :         234 :    ABI_MALLOC(buff_ewald,(2,3,natom_uc,3,natom_uc,my_nrpt))
          +  -  -  +  +  
          -  +  +  +  -  
          +  -  +  +  -  
                +  -  + ]
     840   [ -  +  +  -  :         234 :    ABI_MALLOC(ifc_tmp%short_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,ifc_tmp%nrpt))
          +  -  -  +  +  
          -  -  +  +  -  
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     841   [ -  +  +  -  :         156 :    ABI_MALLOC(ifc_tmp%ewald_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,ifc_tmp%nrpt))
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
                   -  + ]
     842   [ -  +  +  -  :         156 :    ABI_MALLOC(ifc_tmp%atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,ifc_tmp%nrpt))
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
                   -  + ]
     843   [ +  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(my_irpt,(my_nrpt))
          +  -  +  +  -  
                +  -  + ]
     844   [ +  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(my_index_rpt,(3,my_nrpt))
          +  -  +  +  -  
                +  +  - ]
     845                 :             : 
     846         [ +  + ]:         538 :    my_irpt = 0
     847   [ +  +  +  + ]:        2035 :    my_index_rpt(:,:) = 0
     848   [ +  +  +  +  :      459550 :    ifc_tmp%atmfrc(:,:,:,:,:) = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     849   [ +  +  +  +  :      459550 :    ifc_tmp%short_atmfrc(:,:,:,:,:) = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     850   [ +  +  +  +  :      459550 :    ifc_tmp%ewald_atmfrc(:,:,:,:,:) = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     851   [ +  +  +  +  :     1091072 :    buff_ewald(:,:,:,:,:,:) = zero
          +  +  +  +  +  
                +  +  + ]
     852                 :             : 
     853                 :             : !  Allocation of array
     854         [ +  + ]:         538 :    do irpt = 1,my_nrpt
     855         [ +  + ]:         538 :      if(my_rank >= (nproc-nrpt_alone))then
     856                 :             :        my_irpt(irpt)=(int(real(ifc_tmp%nrpt,sp)/nproc))*(my_rank)+&
     857                 :           2 : &                       (my_rank - (nproc-nrpt_alone)) + irpt
     858                 :             :      else
     859                 :         497 :        my_irpt(irpt)=(my_nrpt)*(my_rank) + irpt
     860                 :             :      end if
     861                 :             :    end do
     862                 :             : 
     863                 :             :    irpt = 0
     864                 :             :    ii = 0
     865         [ +  + ]:         128 :    do i1=min1_cell,max1_cell
     866         [ +  + ]:         379 :      do i2=min2_cell,max2_cell
     867         [ +  + ]:         907 :        do i3=min3_cell,max3_cell
     868                 :         567 :          ii = ii +1
     869                 :         567 :          ifc_tmp%cell(1,ii) = i1; ifc_tmp%cell(2,ii) = i2; ifc_tmp%cell(3,ii) = i3;
     870   [ +  +  +  +  :       27258 :          if(any(my_irpt==ii))then
                   +  + ]
     871                 :         499 :            irpt=irpt+1
     872                 :         499 :            my_index_rpt(1,irpt) = i1;
     873                 :         499 :            my_index_rpt(2,irpt) = i2;
     874                 :         499 :            my_index_rpt(3,irpt) = i3;
     875                 :             :          end if
     876                 :             :        end do
     877                 :             :      end do
     878                 :             :    end do
     879                 :             : 
     880                 :             : !  Allocate and initialize some array
     881   [ +  -  -  +  :         117 :    ABI_MALLOC(xred_tmp,(3,2*natom_uc))
          +  -  +  -  +  
             -  -  +  -  
                      + ]
     882   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(xred,(3,supercell%natom))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     883   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(zeff_tmp,(3,3,2*natom_uc))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     884   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(qdrp_cart,(3,3,3,2*natom_uc))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
     885   [ -  +  +  -  :         195 :    ABI_MALLOC(dyew,(2,3,2*natom_uc,3,2*natom_uc))
          +  -  -  +  +  
          -  +  -  +  -  
             -  +  -  + ]
     886   [ -  +  +  -  :         156 :    ABI_MALLOC(dyewq0,(2,3,natom_uc,3,natom_uc))
          -  +  +  -  +  
          -  +  -  -  +  
                   +  - ]
     887                 :             : 
     888   [ +  +  +  +  :      146311 :    dyew            = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     889   [ +  +  +  +  :       36995 :    dyewq0          = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     890   [ +  +  +  + ]:       14707 :    xred(:,:)       = zero
     891   [ +  +  +  + ]:        1591 :    xred_tmp(:,:)   = zero
     892   [ +  +  +  +  :        5083 :    zeff_tmp(:,:,:) = zero
                   +  + ]
     893   [ +  +  +  +  :       15559 :    qdrp_cart       = zero
             +  +  +  + ]
     894                 :          39 :    sumg0           = 0
     895         [ +  + ]:         156 :    acell           = one
     896                 :             : 
     897                 :          39 :    call matr3inv(supercell%rprimd,gprimd)
     898                 :             :    call xcart2xred(supercell%natom,supercell%rprimd,&
     899                 :          39 : &                  supercell%xcart,xred)
     900                 :          39 :    call metric(gmet,gprimd,-1,rmet,supercell%rprimd,ucvol)
     901                 :             : 
     902                 :             : !  Fill the atom position of the first cell (reference cell)
     903                 :          39 :    first_coordinate  = ((irpt_ref-1)*natom_uc) + 1
     904                 :          39 :    second_coordinate = first_coordinate + natom_uc-1
     905   [ +  +  +  + ]:         815 :    xred_tmp(:,1:natom_uc) = xred(:,first_coordinate:second_coordinate)
     906                 :             : !  Fill fake zeff array for ewald9
     907   [ +  +  +  +  :        2561 :    zeff_tmp(:,:,1:natom_uc) = eff_pot%harmonics_terms%zeff
                   +  + ]
     908   [ +  +  +  +  :        2561 :    zeff_tmp(:,:,natom_uc+1:2*natom_uc) = eff_pot%harmonics_terms%zeff
                   +  + ]
     909                 :             : 
     910         [ +  + ]:         538 :    do irpt=1,my_nrpt
     911                 :         499 :      i1=my_index_rpt(1,irpt); i2=my_index_rpt(2,irpt); i3=my_index_rpt(3,irpt)
     912                 :             : !    Compute new dipole-dipole interaction
     913   [ +  +  +  +  :     4335507 :      dyew = zero
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     914         [ +  + ]:         538 :      if (i1==0.and.i2==0.and.i3==0) then
     915                 :             :        call ewald9(acell,eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf,dyewq0,&
     916                 :             : &                  gmet,gprimd,natom_uc,real((/0,0,0/),dp),rmet,&
     917                 :             : &                  supercell%rprimd,sumg0,ucvol,xred_tmp(:,1:natom_uc),&
     918                 :          27 : &                  eff_pot%harmonics_terms%zeff,qdrp_cart,eta)
     919   [ +  +  +  +  :       29935 :        buff_ewald(:,:,:,:,:,irpt) = dyewq0
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     920                 :             :      else
     921                 :         472 :        first_coordinate  = ((my_irpt(irpt)-1)*natom_uc) + 1
     922                 :         472 :        second_coordinate = first_coordinate + natom_uc  - 1
     923                 :             :        xred_tmp(:,natom_uc+1:2*natom_uc)=&
     924   [ +  +  +  + ]:       13468 : &              xred(:,first_coordinate:second_coordinate)
     925                 :             :        call ewald9(acell,eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf,dyew,gmet,gprimd,&
     926                 :             : &                  int(2*natom_uc),real((/0,0,0/),dp),&
     927                 :             : &                  rmet,supercell%rprimd,&
     928                 :         472 : &                  sumg0,ucvol,xred_tmp,zeff_tmp,qdrp_cart,eta)
     929                 :             :        buff_ewald(:,:,:,:,:,irpt) = &
     930   [ +  +  +  +  :     1061098 : &           dyew(:,:,1:natom_uc,:,natom_uc+1:2*natom_uc)
          +  +  +  +  +  
                      + ]
     931                 :             :      end if
     932                 :             :    end do
     933                 :             : 
     934                 :             : !  DEALLOCATION OF ARRAYS
     935         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(my_index_rpt)
     936         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(my_irpt)
     937         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(xred_tmp)
     938         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(xred)
     939         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(zeff_tmp)
     940         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(qdrp_cart)
     941         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(dyew)
     942         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(dyewq0)
     943                 :             : 
     944                 :             : !  Set the bufsize for mpi allgather
     945         [ +  + ]:         120 :    do ii = 1,nproc
     946                 :          81 :      bufsize(ii) = int(real(ifc_tmp%nrpt,sp)/nproc)*3*natom_uc*3*natom_uc
     947         [ +  + ]:         120 :      if(ii > (nproc-nrpt_alone)) then
     948                 :           6 :        bufsize(ii) = bufsize(ii) + 3*natom_uc*3*natom_uc
     949                 :             :      end if
     950                 :             :    end do
     951                 :             : 
     952                 :          39 :    bufdisp(1) = 0
     953         [ +  + ]:          81 :    do ii = 2,nproc
     954                 :          81 :      bufdisp(ii) = bufdisp(ii-1) + bufsize(ii-1)
     955                 :             :    end do
     956                 :             : 
     957                 :          39 :    size_tmp = 3*natom_uc*3*natom_uc*my_nrpt
     958                 :          39 :    call xmpi_allgatherv(buff_ewald(1,:,:,:,:,:),size_tmp,ifc_tmp%ewald_atmfrc,bufsize,bufdisp, comm, ierr)
     959                 :             : 
     960         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(bufsize)
     961                 :          39 :    ABI_FREE(bufdisp)
     962         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(buff_ewald)
     963                 :             : 
     964                 :             : 
     965                 :             : 
     966                 :             : !  Fill the short range part (calculated previously) only master
     967                 :             : !   if(iam_master)then
     968                 :             : !     do irpt=1,ifc_tmp%nrpt
     969                 :             : !       do irpt2=1,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt
     970                 :             : !         if(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(1,irpt2)==ifc_tmp%cell(1,irpt).and.&
     971                 :             : !&           eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(2,irpt2)==ifc_tmp%cell(2,irpt).and.&
     972                 :             : !&           eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(3,irpt2)==ifc_tmp%cell(3,irpt).and.&
     973                 :             : !&           any(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt2)) > tol20)) then
     974                 :             : !           ifc_tmp%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt) = &
     975                 :             : !&                               eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt2)
     976                 :             : !         end if
     977                 :             : !       end do
     978                 :             : !     end do
     979                 :             : !   end if
     980                 :             : 
     981                 :             : 
     982                 :             :    !call xmpi_bcast(ifc_tmp%short_atmfrc, master, comm, ierr)
     983                 :             :    ! Maybe useless
     984                 :          39 :    call xmpi_bcast(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc, master, comm, ierr)
     985                 :             : 
     986                 :             : !  Compute total ifc
     987                 :             :    !ifc_tmp%atmfrc = ifc_tmp%short_atmfrc + ifc_tmp%ewald_atmfrc
     988                 :             :    ! Set the full cell according to the largest box
     989                 :             : 
     990                 :          39 :    min1f=min(min1, min1_cell)
     991                 :          39 :    min2f=min(min2, min2_cell)
     992                 :          39 :    min3f=min(min3, min3_cell)
     993                 :             : 
     994                 :          39 :    max1f=max(max1, max1_cell)
     995                 :          39 :    max2f=max(max2, max2_cell)
     996                 :          39 :    max3f=max(max3, max3_cell)
     997                 :             : 
     998                 :          39 :    full_nrpt= (max1f-min1f+1) * (max2f-min2f+1) * (max3f-min3f+1)
     999                 :             : 
    1000                 :             : 
    1001                 :             :    !full_nrpt = max(ifc_tmp%nrpt,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt)
    1002                 :             : 
    1003   [ -  +  +  -  :         117 :    ABI_MALLOC(full_cell,(3,full_nrpt))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    1004   [ -  +  +  -  :     2012679 :    ABI_CALLOC(full_cell_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,full_nrpt)) ! Allocate and set to 0
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  +  -  
          +  -  -  +  +  
          -  +  +  +  +  
          +  +  +  +  +  
                      + ]
    1005   [ -  +  +  -  :     2012640 :    ABI_CALLOC(full_cell_short_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,full_nrpt)) ! Allocate and set to 0
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
          +  -  +  +  +  
          +  +  +  +  +  
                   +  + ]
    1006   [ -  +  +  -  :     2012640 :    ABI_CALLOC(full_cell_ewald_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,full_nrpt)) ! Allocate and set to 0
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
          +  -  +  +  +  
          +  +  +  +  +  
                   +  + ]
    1007                 :             : !   if ( full_nrpt == ifc_tmp%nrpt ) then
    1008                 :             : !     full_cell = ifc_tmp%cell
    1009                 :             : !   else
    1010                 :             : !     full_cell = eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell
    1011                 :             : !   end if
    1012                 :             :    irpt=1
    1013         [ +  + ]:         190 :    do i1=min1f, max1f
    1014         [ +  + ]:         983 :      do i2= min2f, max2f
    1015         [ +  + ]:        6413 :        do i3= min3f, max3f
    1016         [ +  + ]:       21876 :          full_cell(:, irpt)= [i1, i2, i3]
    1017                 :        6262 :          irpt=irpt+1
    1018                 :             :        end do
    1019                 :             :      end do
    1020                 :             :    end do
    1021                 :             : 
    1022                 :          39 :     has_totFC = .False.
    1023                 :             : 
    1024         [ +  + ]:        5210 :     do irpt = 1,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt
    1025   [ +  +  +  +  :      194310 :      if(any(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt)) > tol8))then
          +  +  +  +  +  
                +  +  + ]
    1026                 :        5009 :          has_totFC = .True.
    1027                 :        5009 :          cycle
    1028                 :             :       end if
    1029                 :             :     end do
    1030                 :             : 
    1031         [ +  + ]:          39 :   if (has_totFC .and. in_file_option==1) then   !
    1032                 :             :     !   print *, '   >>>>>                HAS TOTAL FC'
    1033                 :             :     !     ! Copy LR into total_atmfrc
    1034         [ +  + ]:          86 :       do irpt=1,ifc_tmp%nrpt ! LR IRPT
    1035         [ +  + ]:        1043 :         do irpt2=1, full_nrpt
    1036                 :             :           if(  ifc_tmp%cell(1,irpt)==full_cell(1,irpt2).and.&
    1037   [ +  +  +  +  :         957 :     &           ifc_tmp%cell(2,irpt)==full_cell(2,irpt2).and.&
                   +  + ]
    1038                 :          71 :     &           ifc_tmp%cell(3,irpt)==full_cell(3,irpt2) ) then
    1039                 :             :             ! full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = ifc_tmp%ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
    1040   [ +  +  +  +  :       15623 :             full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = ifc_tmp%ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1041                 :             :           end if
    1042                 :             :         end do
    1043                 :             :       end do
    1044                 :             : 
    1045                 :             :       ! Copy total FC into total_atmfrc
    1046         [ +  + ]:         258 :       do irpt=1,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt ! SR IRPT
    1047         [ +  + ]:        5379 :         do irpt2=1, full_nrpt
    1048                 :             :         if(  eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(1,irpt)==full_cell(1,irpt2).and.&
    1049   [ +  +  +  +  :        5121 :     &         eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(2,irpt)==full_cell(2,irpt2).and.&
                   +  + ]
    1050                 :         243 :     &         eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(3,irpt)==full_cell(3,irpt2) ) then
    1051   [ +  +  +  +  :       67251 :             full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1052   [ +  -  +  +  :       12431 :             if(any(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt) - full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt2)) > tol8))then
          +  +  +  +  +  
                +  +  - ]
    1053   [ +  +  +  +  :       67251 :                    full_cell_short_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt) - full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt2)
             +  +  +  + ]
    1054                 :             :             end if
    1055                 :             :           end if
    1056                 :             :         end do
    1057                 :             :       end do
    1058                 :             :   else
    1059                 :             :       ! Copy LR into total_atmfrc
    1060         [ +  + ]:         520 :       do irpt=1,ifc_tmp%nrpt ! LR IRPT
    1061         [ +  + ]:      125280 :         do irpt2=1, full_nrpt
    1062                 :             :           if(  ifc_tmp%cell(1,irpt)==full_cell(1,irpt2).and.&
    1063   [ +  +  +  +  :      124760 :     &           ifc_tmp%cell(2,irpt)==full_cell(2,irpt2).and.&
                   +  + ]
    1064                 :         496 :     &           ifc_tmp%cell(3,irpt)==full_cell(3,irpt2) ) then
    1065   [ +  +  +  +  :      443888 :             full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = ifc_tmp%ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1066   [ +  +  +  +  :      443888 :             full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = ifc_tmp%ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1067                 :             :           end if
    1068                 :             :         end do
    1069                 :             :       end do
    1070                 :             : 
    1071                 :             :       ! Copy SR into total_atmfrc
    1072         [ +  + ]:        4952 :       do irpt=1,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt ! SR IRPT
    1073         [ +  + ]:     3245430 :         do irpt2=1, full_nrpt
    1074                 :             :         if(  eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(1,irpt)==full_cell(1,irpt2).and.&
    1075   [ +  +  +  +  :     3240478 :     &         eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(2,irpt)==full_cell(2,irpt2).and.&
                   +  + ]
    1076                 :        4928 :     &         eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(3,irpt)==full_cell(3,irpt2) ) then
    1077   [ +  +  +  +  :     1695152 :             full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) + eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1078   [ +  +  +  +  :     1695152 :             full_cell_short_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1079                 :             :           end if
    1080                 :             :         end do
    1081                 :             :       end do
    1082                 :             :    end if
    1083                 :             : 
    1084                 :             : !  Count the rpt inferior to the tolerance
    1085                 :          39 :    irpt2 = 0
    1086         [ +  + ]:        5508 :    do irpt=1,full_nrpt
    1087   [ +  +  +  +  :       54208 :      if(any(abs(full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt)) > tol8))then
          +  +  +  +  +  
                +  +  + ]
    1088                 :        5323 :        irpt2 = irpt2 + 1
    1089                 :             :      end if
    1090                 :             :    end do
    1091                 :             :    !write(std_out,*) "irpt2: how many dipdip cells: ", irpt2
    1092                 :             : 
    1093                 :             : !  Copy ifc into effective potential
    1094                 :             : !  !!!Warning eff_pot%harmonics_terms%ifcs only contains atmfrc,short_atmfrc,ewald_atmfrc,nrpt
    1095                 :             : !    and cell!!  rcan,ifc%rpt,wghatm and other quantities
    1096                 :             : !    are not needed for effective potential!!!
    1097                 :             : !  Free ifc before copy
    1098                 :          39 :    call eff_pot%harmonics_terms%ifcs%free()
    1099                 :             : 
    1100                 :             : !  Fill the effective potential with new atmfr
    1101                 :          39 :     eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt = irpt2
    1102   [ -  +  +  -  :         195 :     ABI_MALLOC(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,irpt2))
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  +  -  
          +  -  -  +  -  
                +  -  + ]
    1103   [ -  +  +  -  :         156 :     ABI_MALLOC(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,irpt2))
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
             -  +  -  + ]
    1104   [ -  +  +  -  :         156 :     ABI_MALLOC(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%ewald_atmfrc,(3,natom_uc,3,natom_uc,irpt2))
          -  +  +  -  -  
          +  +  -  -  +  
             -  +  -  + ]
    1105   [ -  +  +  -  :         117 :     ABI_MALLOC(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell,(3,irpt2))
          +  -  +  -  -  
             +  -  +  -  
                      + ]
    1106                 :             : 
    1107                 :          39 :     irpt2 = 0
    1108         [ +  + ]:        5508 :     do irpt = 1,full_nrpt
    1109   [ +  +  +  +  :       54208 :      if(any(abs(full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt)) > tol8))then
          +  +  +  +  +  
                +  +  + ]
    1110                 :        5323 :        irpt2 = irpt2 + 1
    1111   [ +  +  +  +  :     1977227 :        eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = full_cell_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1112   [ +  +  +  +  :     1977227 :        eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = full_cell_short_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1113   [ +  +  +  +  :     1977227 :        eff_pot%harmonics_terms%ifcs%ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt2) = full_cell_ewald_atmfrc(:,:,:,:,irpt)
             +  +  +  + ]
    1114         [ +  + ]:       21292 :        eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(:,irpt2) = full_cell(:,irpt)
    1115                 :             :      end if
    1116                 :             :    end do
    1117                 :             : 
    1118                 :             : !  Free temporary ifc
    1119                 :          39 :    call ifc_tmp%free()
    1120                 :             :    !Deallocate temporary arrays
    1121         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(full_cell)
    1122         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(full_cell_atmfrc) ! Allocate and set to 0
    1123         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(full_cell_short_atmfrc) ! Allocate and set to 0
    1124         [ -  + ]:          39 :    ABI_FREE(full_cell_ewald_atmfrc) ! Allocate and set to 0
    1125                 :             : 
    1126                 :             :  end if
    1127                 :             : 
    1128         [ +  - ]:          67 :  if(asr >= 0) then
    1129                 :             : ! Impose sum rule
    1130                 :          67 :    call harmonics_terms_applySumRule(asr,eff_pot%harmonics_terms%ifcs,natom_uc)
    1131                 :             :  end if
    1132                 :             : 
    1133   [ +  -  +  + ]:        5427 :  write(msg, '(a,(80a),a)' ) ch10,('=',ii=1,80)
    1134                 :          67 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1135                 :          67 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1136                 :             : 
    1137                 :             : ! Free suppercell
    1138                 :          67 :  call supercell%free()
    1139                 :             : 
    1140   [ -  +  -  +  :          67 : end subroutine effective_potential_generateDipDip
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
                +  -  + ]
    1141                 :             : !!***
    1142                 :             : 
    1143                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_setCoeffs
    1144                 :             : !!
    1145                 :             : !! NAME
    1146                 :             : !! effective_potential_setCoeffs
    1147                 :             : !!
    1148                 :             : !! FUNCTION
    1149                 :             : !! Set the polynomial coefficients of the effective_potential
    1150                 :             : !!
    1151                 :             : !! INPUTS
    1152                 :             : !! coeffs(ncoeff)<type(polynomial_coeff)> = array of polynomial_coeff datatype
    1153                 :             : !! ncoeff = number of coefficient
    1154                 :             : !!
    1155                 :             : !! OUTPUT
    1156                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1157                 :             : !!
    1158                 :             : !! SOURCE
    1159                 :             : 
    1160                 :          96 : subroutine effective_potential_setCoeffs(coeffs,eff_pot,ncoeff)
    1161                 :             : 
    1162                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1163                 :             : !scalars
    1164                 :             :  integer,intent(in) :: ncoeff
    1165                 :             : !array
    1166                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1167                 :             :  type(polynomial_coeff_type),intent(in) :: coeffs(ncoeff)
    1168                 :             : !Local variables-------------------------------
    1169                 :             : !scalar
    1170                 :             :  integer :: ii,jj
    1171                 :             :  logical :: has_straincoupling
    1172                 :             :  character(len=500) :: msg
    1173                 :             : !array
    1174                 :             : ! *************************************************************************
    1175                 :             : 
    1176         [ -  + ]:          96 :  if(ncoeff /= size(coeffs))then
    1177                 :           0 :    ABI_BUG('ncoeff has not the same size than coeffs array')
    1178                 :             :  end if
    1179                 :             : 
    1180                 :             : ! Check if the strain coupling is present
    1181                 :          96 :  has_straincoupling=.FALSE.
    1182         [ +  + ]:        2155 :  do ii=1,ncoeff
    1183         [ +  + ]:       57970 :    do jj=1,coeffs(ii)%nterm
    1184         [ +  + ]:       57874 :      if (coeffs(ii)%terms(jj)%nstrain > 0) then
    1185                 :       14831 :        has_straincoupling = .TRUE.
    1186                 :             :      end if
    1187                 :             :    end do
    1188                 :             :  end do
    1189                 :             : 
    1190                 :             : ! Set to false the strain coupling from the finite differences
    1191         [ +  + ]:          96 :  if(has_straincoupling)then
    1192         [ +  + ]:          33 :    if(eff_pot%has_anharmonicsTerms) then
    1193                 :          12 :      write(msg, '(8a)' )ch10,&
    1194                 :          12 : &        ' --- !WARNING',ch10,&
    1195                 :          12 : &        '     There is strain coupling with the fitted coefficients,',ch10,&
    1196                 :          12 : &        '     The previous contribution will be set to zero',ch10,&
    1197                 :          24 : &        ' ---'
    1198                 :          12 :      call wrtout(std_out,msg,"COLL")
    1199                 :             :    end if
    1200                 :          33 :    eff_pot%has_anharmonicsTerms = .FALSE.
    1201                 :             :  end if
    1202                 :             : 
    1203                 :          96 :  call anharmonics_terms_setCoeffs(coeffs,eff_pot%anharmonics_terms,ncoeff)
    1204                 :             : 
    1205                 :          96 : end subroutine effective_potential_setCoeffs
    1206                 :             : !!***
    1207                 :             : 
    1208                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_setElastic3rd
    1209                 :             : !!
    1210                 :             : !! NAME
    1211                 :             : !! effective_potential_setElastic3rd
    1212                 :             : !!
    1213                 :             : !! FUNCTION
    1214                 :             : !! Set the 3rd order derivative of with respect to 3 strain
    1215                 :             : !!
    1216                 :             : !! INPUTS
    1217                 :             : !! elastics(6,6,6) = 3d order of elastics constant
    1218                 :             : !!
    1219                 :             : !! OUTPUT
    1220                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1221                 :             : !!
    1222                 :             : !!
    1223                 :             : !! SOURCE
    1224                 :             : 
    1225                 :           0 : subroutine effective_potential_setElastic3rd(eff_pot,elastics)
    1226                 :             : 
    1227                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1228                 :             : !scalars
    1229                 :             : !array
    1230                 :             :   real(dp),intent(in) :: elastics(6,6,6)
    1231                 :             :   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1232                 :             : !Local variables-------------------------------
    1233                 :             : !scalar
    1234                 :             : !array
    1235                 :             : ! *************************************************************************
    1236                 :           0 :   call anharmonics_terms_setElastic3rd(eff_pot%anharmonics_terms,elastics)
    1237                 :             : 
    1238   [ #  #  #  #  :           0 :   if(any(abs(eff_pot%anharmonics_terms%elastic3rd)> tol15)) then
          #  #  #  #  #  
                      # ]
    1239                 :           0 :     eff_pot%has_anharmonicsTerms = .TRUE.
    1240                 :             :   end if
    1241                 :             : 
    1242                 :           0 : end subroutine effective_potential_setElastic3rd
    1243                 :             : !!***
    1244                 :             : 
    1245                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_setElastic4th
    1246                 :             : !!
    1247                 :             : !! NAME
    1248                 :             : !! effective_potential_setElastic4th
    1249                 :             : !!
    1250                 :             : !! FUNCTION
    1251                 :             : !! Set the 4th order derivative of with respect to 4 strain
    1252                 :             : !!
    1253                 :             : !! INPUTS
    1254                 :             : !! elastics(6,6,6,6) = 4th order of elastics constant
    1255                 :             : !!
    1256                 :             : !! OUTPUT
    1257                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1258                 :             : !!
    1259                 :             : !!
    1260                 :             : !! SOURCE
    1261                 :             : 
    1262                 :           0 : subroutine effective_potential_setElastic4th(eff_pot,elastics)
    1263                 :             : 
    1264                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1265                 :             : !scalars
    1266                 :             : !array
    1267                 :             :   real(dp),intent(in) :: elastics(6,6,6,6)
    1268                 :             :   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1269                 :             : !Local variables-------------------------------
    1270                 :             : !scalar
    1271                 :             : !array
    1272                 :             : ! *************************************************************************
    1273                 :           0 :   call anharmonics_terms_setElastic4th(eff_pot%anharmonics_terms,elastics)
    1274                 :             : 
    1275   [ #  #  #  #  :           0 :   if(any(abs(eff_pot%anharmonics_terms%elastic4th)> tol15)) then
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    1276                 :           0 :     eff_pot%has_anharmonicsTerms = .TRUE.
    1277                 :             :   end if
    1278                 :             : 
    1279                 :             : 
    1280                 :           0 : end subroutine effective_potential_setElastic4th
    1281                 :             : !!***
    1282                 :             : 
    1283                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_setStrainPhononCoupling
    1284                 :             : !!
    1285                 :             : !! NAME
    1286                 :             : !! effective_potential_setStrainPhononCoupling
    1287                 :             : !!
    1288                 :             : !! FUNCTION
    1289                 :             : !! Set the strain phonon coupling of  the effective_potential
    1290                 :             : !!
    1291                 :             : !! INPUTS
    1292                 :             : !! natom  = number of atoms
    1293                 :             : !! strain_phonon(6)<type(ifc_type) = strain-phonon coupling
    1294                 :             : !!
    1295                 :             : !! OUTPUT
    1296                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1297                 :             : !!
    1298                 :             : !! SOURCE
    1299                 :             : 
    1300                 :           0 : subroutine effective_potential_setStrainPhononCoupling(eff_pot,natom,phonon_strain)
    1301                 :             : 
    1302                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1303                 :             : !scalars
    1304                 :             :   integer, intent(in) :: natom
    1305                 :             : !array
    1306                 :             :   type(ifc_type),intent(in) :: phonon_strain(6)
    1307                 :             :   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1308                 :             : !Local variables-------------------------------
    1309                 :             : !scalar
    1310                 :             :   integer :: ii
    1311                 :             : !array
    1312                 :             : ! *************************************************************************
    1313                 :             : 
    1314                 :           0 :   call anharmonics_terms_setStrainPhononCoupling(eff_pot%anharmonics_terms,natom,phonon_strain)
    1315         [ #  # ]:           0 :   do ii=1,6
    1316   [ #  #  #  #  :           0 :     if(any(abs(eff_pot%anharmonics_terms%phonon_strain(ii)%atmfrc)> tol15)) then
          #  #  #  #  #  
             #  #  #  #  
                      # ]
    1317                 :           0 :       eff_pot%has_anharmonicsTerms = .True.
    1318                 :             :     end if
    1319                 :             :   end do
    1320                 :             : 
    1321                 :           0 : end subroutine effective_potential_setStrainPhononCoupling
    1322                 :             : !!***
    1323                 :             : 
    1324                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_setElasticDispCoupling
    1325                 :             : !!
    1326                 :             : !! NAME
    1327                 :             : !! effective_potential_setElasticDispCoupling
    1328                 :             : !!
    1329                 :             : !! FUNCTION
    1330                 :             : !! Set the elastic constant displacement coupling of the effective_potential
    1331                 :             : !!
    1332                 :             : !! INPUTS
    1333                 :             : !! natom  = number of atoms
    1334                 :             : !! elastic_displacement = (6,6,3,natom) array with elastic constant displacement coupling
    1335                 :             : !!
    1336                 :             : !! OUTPUT
    1337                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1338                 :             : !!
    1339                 :             : !! SOURCE
    1340                 :             : 
    1341                 :           0 : subroutine effective_potential_setElasticDispCoupling(eff_pot,natom,elastic_displacement)
    1342                 :             : 
    1343                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1344                 :             : !scalars
    1345                 :             :   integer, intent(in) :: natom
    1346                 :             : !array
    1347                 :             :   real(dp) :: elastic_displacement(6,6,3,natom)
    1348                 :             :   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1349                 :             : !Local variables-------------------------------
    1350                 :             : !scalar
    1351                 :             : !array
    1352                 :             : ! *************************************************************************
    1353                 :             : 
    1354                 :           0 :   call anharmonics_terms_setElasticDispCoupling(eff_pot%anharmonics_terms,natom,elastic_displacement)
    1355   [ #  #  #  #  :           0 :   if(any(abs(eff_pot%anharmonics_terms%elastic_displacement)> tol15)) then
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    1356                 :           0 :     eff_pot%has_anharmonicsTerms = .True.
    1357                 :             :   end if
    1358                 :             : 
    1359                 :           0 : end subroutine effective_potential_setElasticDispCoupling
    1360                 :             : !!***
    1361                 :             : 
    1362                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_setConfinement
    1363                 :             : !!
    1364                 :             : !! NAME
    1365                 :             : !! effective_potential_setConfinement
    1366                 :             : !!
    1367                 :             : !! FUNCTION
    1368                 :             : !! Set the confinement in the effective_potential datatype
    1369                 :             : !!
    1370                 :             : !! INPUTS
    1371                 :             : !! cutoff_disp(6) = Cutoff array for the strain
    1372                 :             : !! cutoff_strain(ndisp) = Cutoff array for the atomic displacement
    1373                 :             : !! factor_disp = Factor to appy to the polynomial term of the confinement (displacement)
    1374                 :             : !! factor_strain = Factor to appy to the polynomial term of the confinement (strain)
    1375                 :             : !! ndisp = Number of displacement (atoms) for the cut off
    1376                 :             : !! power_disp = Power of the polynome related to the displacement
    1377                 :             : !! power_strain = Power of the polynome related to the strain
    1378                 :             : !! need_confinement = optional,Logical related to the necessity of the confinement
    1379                 :             : !!
    1380                 :             : !! OUTPUT
    1381                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = datatype for effective potential
    1382                 :             : !!
    1383                 :             : !! SOURCE
    1384                 :             : 
    1385                 :           0 : subroutine effective_potential_setConfinement(cutoff_disp,cutoff_strain,eff_pot,factor_disp,&
    1386                 :             : &                                             factor_strain,ndisp,power_disp,power_strain,&
    1387                 :             : &                                             need_confinement)
    1388                 :             : 
    1389                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1390                 :             : !scalars
    1391                 :             :  integer, intent(in) :: power_disp,power_strain,ndisp
    1392                 :             :  real(dp),intent(in) :: factor_disp,factor_strain
    1393                 :             :  logical,optional,intent(in)  :: need_confinement
    1394                 :             : !arrays
    1395                 :             :  real(dp),intent(in) :: cutoff_disp(ndisp),cutoff_strain(6)
    1396                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1397                 :             : !Local variables-------------------------------
    1398                 :             : !scalar
    1399                 :             :  logical  :: need_confinement_tmp
    1400                 :             : !arrays
    1401                 :             :  !character(len=500) :: msg
    1402                 :             : 
    1403                 :             : ! *************************************************************************
    1404                 :             : 
    1405                 :             : !Checks
    1406         [ #  # ]:           0 :  if (ndisp <= 0) then
    1407                 :           0 :    ABI_ERROR('ndisp can not be inferior or equal to zero')
    1408                 :             :  end if
    1409                 :             : 
    1410                 :             : !First free the type
    1411                 :           0 :  call  polynomial_conf_free(eff_pot%confinement)
    1412                 :             : 
    1413                 :           0 :  need_confinement_tmp = .FALSE.
    1414         [ #  # ]:           0 :  if (present(need_confinement)) need_confinement_tmp = need_confinement
    1415                 :             : 
    1416                 :             :  call  polynomial_conf_init(cutoff_disp,cutoff_strain,factor_disp,factor_strain,ndisp,&
    1417                 :             : &                           eff_pot%confinement,power_disp,power_strain,&
    1418                 :           0 : &                           need_confinement=need_confinement_tmp)
    1419                 :             : 
    1420                 :             : 
    1421                 :           0 : end subroutine effective_potential_setConfinement
    1422                 :             : !!***
    1423                 :             : 
    1424                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_setSupercell
    1425                 :             : !!
    1426                 :             : !! NAME
    1427                 :             : !! effective_potential_setSupercell
    1428                 :             : !!
    1429                 :             : !! FUNCTION
    1430                 :             : !! Set the supercell type in the effective_potential type
    1431                 :             : !!
    1432                 :             : !! INPUTS
    1433                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    1434                 :             : !! comm = MPI communicator
    1435                 :             : !! ncell(3) = optional, size of the supercell
    1436                 :             : !! supercell = optional, supercell type to set to eff_pot
    1437                 :             : !!
    1438                 :             : !! OUTPUT
    1439                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    1440                 :             : !!
    1441                 :             : !! SOURCE
    1442                 :             : 
    1443                 :         154 : subroutine effective_potential_setSupercell(eff_pot,comm,ncell,supercell)
    1444                 :             : 
    1445                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1446                 :             : !scalars
    1447                 :             :  integer,intent(in) :: comm
    1448                 :             : !arrays
    1449                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1450                 :             :  integer,optional,intent(in) :: ncell(3)
    1451                 :             :  type(supercell_type),optional,intent(in) :: supercell
    1452                 :             : !Local variables-------------------------------
    1453                 :             : !scalar
    1454                 :             : !arrays
    1455                 :             :  !character(len=500) :: msg
    1456                 :             : 
    1457                 :             : ! *************************************************************************
    1458                 :             : 
    1459                 :             : !Checks
    1460         [ -  + ]:         154 :  if (.not.present(supercell).and..not.present(ncell)) then
    1461                 :           0 :    ABI_ERROR(' You should at least set ncell of supercell type')
    1462                 :             :  end if
    1463                 :             : 
    1464                 :         154 :  call eff_pot%supercell%free()
    1465                 :             : 
    1466         [ +  + ]:         154 :  if(present(supercell))then
    1467                 :          38 :    call supercell%copy(eff_pot%supercell)
    1468                 :             :  else
    1469                 :             :    call eff_pot%supercell%init(eff_pot%crystal%natom, (/ncell(1),0,0,  0,ncell(2),0,  0,0,ncell(3)/), &
    1470                 :             :                       eff_pot%crystal%rprimd,eff_pot%crystal%typat,eff_pot%crystal%xcart,&
    1471         [ +  + ]:        1160 :                       eff_pot%crystal%znucl)
    1472                 :             :  end if
    1473                 :             : 
    1474                 :             : !Initialisation of new mpi over supercell
    1475                 :         154 :  call effective_potential_initmpi(eff_pot,comm)
    1476                 :             : 
    1477                 :         154 : end subroutine effective_potential_setSupercell
    1478                 :             : !!***
    1479                 :             : 
    1480                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_print
    1481                 :             : !!
    1482                 :             : !! NAME
    1483                 :             : !! effective_potential_print
    1484                 :             : !!
    1485                 :             : !! FUNCTION
    1486                 :             : !! Print the effective_potential in the ouput
    1487                 :             : !!
    1488                 :             : !! INPUTS
    1489                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    1490                 :             : !! option  =  0 no output
    1491                 :             : !! option  =  1 only useful information
    1492                 :             : !!
    1493                 :             : !! OUTPUT
    1494                 :             : !!
    1495                 :             : !!
    1496                 :             : !! SOURCE
    1497                 :             : 
    1498                 :          46 : subroutine effective_potential_print(eff_pot,option,filename)
    1499                 :             : 
    1500                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1501                 :             : !scalars
    1502                 :             :   integer,intent(in) :: option
    1503                 :             :   character(len=*),optional,intent(in) :: filename
    1504                 :             : !array
    1505                 :             :   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    1506                 :             : !Local variables-------------------------------
    1507                 :             : !scalar
    1508                 :             :   integer :: ia,ii
    1509                 :             :   real(dp):: fact
    1510                 :             :   character(len=500) :: msg
    1511                 :             : !array
    1512                 :             : ! *************************************************************************
    1513                 :             : 
    1514         [ +  + ]:          46 :   if(option >= 1) then
    1515         [ -  + ]:          33 :     if(present(filename)) then
    1516                 :           0 :       write(msg, '(a,a,a,a,a,a)' )ch10,' The file ',trim(filename),&
    1517                 :           0 : &     ' contains this effective potential for ',trim(eff_pot%name),':'
    1518                 :             :     else
    1519                 :          33 :       write(msg, '(a,a,a,a)' )ch10,' This effective potential contains ',&
    1520                 :          66 : &     trim(eff_pot%name),':'
    1521                 :             :     end if
    1522                 :             : 
    1523                 :          33 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1524                 :          33 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1525                 :             : 
    1526                 :             : !**********************************************************************
    1527                 :             : ! Write basics values
    1528                 :             : !**********************************************************************
    1529                 :             : 
    1530                 :             :     write(msg,'(a,F20.10,2a,I3,2a,I4,2a,I4,2a,I3,2a)') &
    1531                 :          33 : &     '  - Reference energy:  ',eff_pot%energy ,ch10,&
    1532                 :          33 : &     '  - Number of types of atoms:  ',eff_pot%crystal%ntypat ,ch10,&
    1533                 :          33 : &     '  - Number of atoms:  ',eff_pot%crystal%natom ,ch10,&
    1534                 :          33 : &     '  - Number of cells:  ',eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt ,ch10,&
    1535                 :          33 : &     '  - Number of qpoints:  ',eff_pot%harmonics_terms%nqpt ,ch10,&
    1536                 :          66 : &     '  - Primitive vectors (unit:Bohr):  '
    1537                 :          33 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1538                 :          33 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1539         [ +  + ]:         132 :     do ii = 1,3
    1540                 :          99 :       write(msg,'(3F12.6)') eff_pot%crystal%rprimd(1,ii),&
    1541                 :          99 : &                               eff_pot%crystal%rprimd(2,ii),&
    1542                 :         198 : &                               eff_pot%crystal%rprimd(3,ii)
    1543                 :          99 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1544                 :         132 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1545                 :             :     end do
    1546                 :          33 :     write(msg,'(2a,3F12.6)') '  - acell (unit:Bohr):',ch10,one,one,one
    1547                 :             : 
    1548                 :          33 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1549                 :          33 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1550                 :          33 :     write(msg,'(a)') '  - Dielectric tensor:  '
    1551                 :          33 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1552                 :          33 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1553         [ +  + ]:         132 :     do ii=1,3
    1554                 :          99 :       write(msg,'(3F12.6)')eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf(1,ii),&
    1555                 :          99 : &                              eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf(2,ii),&
    1556                 :         198 : &                              eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf(3,ii)
    1557                 :          99 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1558                 :         132 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1559                 :             :     end do
    1560                 :          33 :       write(msg,'(a)') '  - Elastic tensor (unit:10^2GPa):  '
    1561                 :          33 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1562                 :          33 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1563                 :          33 :       fact = HaBohr3_GPa / eff_pot%crystal%ucvol
    1564         [ +  + ]:         231 :     do ii=1,6
    1565                 :             :       write(msg,'(6F12.6)')&
    1566                 :         198 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(1,ii)*fact/100,&
    1567                 :         198 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(2,ii)*fact/100,&
    1568                 :         198 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(3,ii)*fact/100,&
    1569                 :         198 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(4,ii)*fact/100,&
    1570                 :         198 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(5,ii)*fact/100,&
    1571                 :         396 : &      eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants(6,ii)*fact/100
    1572                 :         198 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1573                 :         231 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1574                 :             :     end do
    1575         [ +  + ]:         197 :     do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1576                 :         164 :       write(msg,'(a,I4,2a,F10.4,2a,F10.4,2a,3F12.6,2a)')'  - Atoms',ia,ch10,&
    1577                 :         164 : &             "    - atomic number:",eff_pot%crystal%znucl(eff_pot%crystal%typat(ia)),ch10,&
    1578                 :         164 : &             "    - atomic mass:",eff_pot%crystal%amu(eff_pot%crystal%typat(ia)),ch10,&
    1579                 :         164 : &             "    - cartesian position:",eff_pot%crystal%xcart(:,ia),ch10,&
    1580                 :         328 : &             "    - Effective charges:"
    1581                 :         164 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1582                 :         164 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1583         [ +  + ]:         689 :       do ii = 1,3
    1584                 :         492 :         write(msg,'(a,3(F12.6))') "  ",eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,ii,ia)
    1585                 :         492 :         call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1586                 :         656 :         call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1587                 :             :       end do
    1588                 :             :     end do
    1589                 :             :   end if
    1590                 :             : 
    1591                 :          46 : end subroutine effective_potential_print
    1592                 :             : !!***
    1593                 :             : 
    1594                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_printSupercell
    1595                 :             : !!
    1596                 :             : !! NAME
    1597                 :             : !! effective_potential_printSupercell
    1598                 :             : !!
    1599                 :             : !! FUNCTION
    1600                 :             : !! Print the supercell of the effective_potential
    1601                 :             : !! or if present the supercell as input
    1602                 :             : !! WARNING: need to be consistent with eff_pot
    1603                 :             : !!
    1604                 :             : !! INPUTS
    1605                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    1606                 :             : !! supercell<type(supercell_type)> = optional, supercell type to define
    1607                 :             : !!
    1608                 :             : !! OUTPUT
    1609                 :             : !!
    1610                 :             : !! SOURCE
    1611                 :             : 
    1612                 :           0 : subroutine effective_potential_printSupercell(eff_pot,supercell)
    1613                 :             : 
    1614                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1615                 :             : !scalars
    1616                 :             : !array
    1617                 :             :  type(effective_potential_type),target,intent(inout) :: eff_pot
    1618                 :             :  type(supercell_type),optional,target,intent(in) :: supercell
    1619                 :             : !Local variables-------------------------------
    1620                 :             : !scalar
    1621                 :             :  integer :: iatom,ii
    1622                 :             :  character(len=500) :: msg
    1623                 :             : !array
    1624                 :           0 :  real(dp), allocatable :: xred(:,:)
    1625                 :             :  type(supercell_type),pointer :: supercell_tmp
    1626                 :             : 
    1627                 :             : ! *************************************************************************
    1628                 :             : 
    1629         [ #  # ]:           0 :  if(present(supercell)) then
    1630                 :             :    supercell_tmp => supercell
    1631                 :             :  else
    1632                 :           0 :    supercell_tmp => eff_pot%supercell
    1633                 :             :  end if
    1634                 :             : 
    1635         [ #  # ]:           0 :  if(supercell_tmp%natom/= eff_pot%supercell%natom) then
    1636                 :             :    write(msg, '(3a)' )&
    1637                 :           0 : &  ' There is not the same numbers of atoms in the two supercell',ch10,&
    1638                 :           0 : &   'Action: modify the code'
    1639                 :           0 :    ABI_BUG(msg)
    1640                 :             :  end if
    1641                 :             : 
    1642   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(xred,(3,supercell_tmp%natom))
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    1643                 :             : 
    1644                 :             : !**********************************************************************
    1645                 :             : ! Write basics values
    1646                 :             : !**********************************************************************
    1647                 :             : 
    1648                 :           0 :  write (msg, '(4a,I8,a)') ' Structure parameters of the supercell :',ch10,ch10,&
    1649                 :           0 :                        '  natom ', supercell_tmp%natom,ch10
    1650                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1651                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1652                 :             : 
    1653                 :           0 :  write (msg, '(a)') '  znucl '
    1654                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1655                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1656                 :           0 :  write(msg,*) ''
    1657         [ #  # ]:           0 :  do iatom = 1, size(eff_pot%crystal%znucl)
    1658                 :           0 :    write (msg, '(a,I5)') trim(msg),int(eff_pot%crystal%znucl(iatom))
    1659         [ #  # ]:           0 :    if (mod(iatom,6) == 0) then
    1660                 :           0 :      call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1661                 :           0 :      call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1662                 :           0 :      write(msg,*) ''
    1663                 :             :    end if
    1664                 :             :  end do
    1665                 :           0 :  write (msg, '(2a)') trim(msg),ch10
    1666                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1667                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1668                 :           0 :  write (msg, '(a,I7,3a)') '  ntypat', size(eff_pot%crystal%znucl),ch10,ch10, '  typat '
    1669                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1670                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1671                 :             : 
    1672                 :           0 :  write(msg,*) ''
    1673         [ #  # ]:           0 :  do iatom = 1, supercell_tmp%natom
    1674                 :           0 :    write (msg, '(a,I5)') trim(msg),&
    1675                 :           0 : &         supercell_tmp%typat(supercell_tmp%atom_indexing(iatom))
    1676         [ #  # ]:           0 :    if (mod(iatom,12) == 0)then
    1677                 :           0 :      call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1678                 :           0 :      call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1679                 :           0 :      write(msg,*) ''
    1680                 :             :    end if
    1681                 :             :  end do
    1682                 :           0 :  write (msg, '(2a)') trim(msg),ch10
    1683                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1684                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1685                 :           0 :  write (msg, '(3a)') '  acell 1.0 1.0 1.0',ch10,ch10
    1686                 :           0 :  write (msg, '(2a)') trim(msg),'  rprim'
    1687                 :           0 :  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1688                 :           0 :  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1689                 :             : 
    1690         [ #  # ]:           0 :  do ii = 1,3
    1691                 :           0 :    write(msg,'(3E23.14,3E23.14,3E23.14)') supercell_tmp%rprimd(1,ii),&
    1692                 :           0 : &                                         supercell_tmp%rprimd(2,ii),&
    1693                 :           0 : &                                         supercell_tmp%rprimd(3,ii)
    1694                 :           0 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1695                 :           0 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1696                 :             :  end do
    1697                 :             : 
    1698                 :           0 :   write (msg, '(2a)') ch10,'  xcart'
    1699                 :           0 :   call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1700                 :           0 :   call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1701         [ #  # ]:           0 :   do iatom = 1, supercell_tmp%natom
    1702                 :           0 :     write (msg, '(3E23.14)') supercell_tmp%xcart(1,iatom),&
    1703                 :           0 : &                                supercell_tmp%xcart(2,iatom),&
    1704                 :           0 : &                                supercell_tmp%xcart(3,iatom)
    1705                 :           0 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1706                 :           0 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1707                 :             :   end do
    1708                 :             :   call xcart2xred(supercell_tmp%natom,supercell_tmp%rprimd,&
    1709                 :           0 :  &                supercell_tmp%xcart,xred)
    1710                 :           0 :   write (msg, '(2a)') ch10,'  xred'
    1711                 :           0 :   call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1712                 :           0 :   call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1713         [ #  # ]:           0 :   do iatom = 1, supercell_tmp%natom
    1714                 :           0 :     write (msg, '(3E23.14)') xred(1,iatom),&
    1715                 :           0 : &                                xred(2,iatom),&
    1716                 :           0 : &                                xred(3,iatom)
    1717                 :           0 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1718                 :           0 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1719                 :             :   end do
    1720                 :             : 
    1721                 :           0 :   write (msg, '(a)') ''
    1722                 :           0 :   call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1723                 :           0 :   call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1724                 :             : 
    1725                 :             : ! Deallocation array
    1726         [ #  # ]:           0 :   ABI_FREE(xred)
    1727                 :             : 
    1728                 :           0 : end subroutine effective_potential_printSupercell
    1729                 :             : !!***
    1730                 :             : 
    1731                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_writeXML
    1732                 :             : !! NAME
    1733                 :             : !! effective_potential_writeXML
    1734                 :             : !!
    1735                 :             : !! FUNCTION
    1736                 :             : !! This routine print the effective potential into xml format
    1737                 :             : !! Several options are available
    1738                 :             : !!
    1739                 :             : !! INPUTS
    1740                 :             : !! filename = the name of output file
    1741                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    1742                 :             : !! option   = 0 Do nothing
    1743                 :             : !!          = 1 Generate the XML file with:
    1744                 :             : !!                - The system definition and the model (Harmonic + Anharmonic)
    1745                 :             : !!          = 2 Generate two XML files with:
    1746                 :             : !!                - The system definition and the model (Harmonic)
    1747                 :             : !!                - The model (Anharmonic)
    1748                 :             : !!          = 3 Generate one XML files with:
    1749                 :             : !!                - The system definition and the model (Harmonic)
    1750                 :             : !!          = 4 Generate one XML files with:
    1751                 :             : !!                - The model (Anharmonic)
    1752                 :             : !!
    1753                 :             : !! OUTPUT
    1754                 :             : !!
    1755                 :             : !! SOURCE
    1756                 :             : 
    1757                 :          29 : subroutine effective_potential_writeXML(eff_pot,option,filename,prt_dipdip)
    1758                 :             : 
    1759                 :             : !Arguments ------------------------------------
    1760                 :             : !scalars
    1761                 :             :   integer, intent(in) :: option
    1762                 :             :   character(len=fnlen),optional,intent(in) :: filename
    1763                 :             :   logical,optional,intent(in) :: prt_dipdip
    1764                 :             : !arrays
    1765                 :             :   type(effective_potential_type), intent(in) :: eff_pot
    1766                 :             : 
    1767                 :             : !Local variables-------------------------------
    1768                 :             : !scalar
    1769                 :             :  integer :: ii,ia,ib,jj
    1770                 :             :  integer :: iqpt,irpt,mu,nu
    1771                 :             :  integer :: unit_xml
    1772                 :             :  character(len=500) :: msg
    1773                 :             :  character(len=fnlen) :: namefile
    1774                 :             :  character(len=10) :: natom
    1775                 :             :  logical :: new_file,need_prtdipdip
    1776                 :             : !arrays
    1777                 :             :  real(dp) :: strain(9,6)
    1778                 :             : 
    1779                 :             : ! *************************************************************************
    1780                 :             : 
    1781         [ +  + ]:         290 :  strain(:,1) = (/1,0,0,0,0,0,0,0,0/)
    1782         [ +  + ]:         290 :  strain(:,2) = (/0,0,0,0,1,0,0,0,0/)
    1783         [ +  + ]:         290 :  strain(:,3) = (/0,0,0,0,0,0,0,0,1/)
    1784         [ +  + ]:         290 :  strain(:,4) = half*(/0,0,0,0,0,1,0,1,0/)
    1785         [ +  + ]:         290 :  strain(:,5) = half*(/0,0,1,0,0,0,1,0,0/)
    1786         [ +  + ]:         290 :  strain(:,6) = half*(/0,1,0,1,0,0,0,0,0/)
    1787                 :             : 
    1788                 :          29 :  unit_xml = get_unit()
    1789                 :          29 :  need_prtdipdip = .TRUE.
    1790         [ +  - ]:          29 :  if(present(prt_dipdip)) need_prtdipdip = prt_dipdip
    1791                 :             : !Print only the reference system in xml format
    1792         [ +  + ]:          29 :  if (option ==  1 .or. option == 2 .or. option ==3) then
    1793                 :             : 
    1794                 :             : !  convert natom in character
    1795                 :          27 :    write (natom,'(I9)') eff_pot%crystal%natom
    1796                 :             : 
    1797                 :             : !  Compute the name of the XML file
    1798         [ +  - ]:          27 :    if(present(filename)) then
    1799         [ -  + ]:          27 :      namefile=replace(trim(filename),".out","")
    1800                 :          10 :      select case(option)
    1801                 :             :      case(1)
    1802         [ +  - ]:          10 :        namefile=trim(namefile)//"_model.xml"
    1803                 :             :      case(2)
    1804         [ +  - ]:          10 :        namefile=trim(namefile)//"_sys.xml"
    1805                 :             :      case(3)
    1806   [ +  +  +  +  :          27 :        namefile=trim(namefile)//"_sys.xml"
                      - ]
    1807                 :             :      end select
    1808                 :             :    else
    1809                 :           0 :      namefile='system.xml'
    1810                 :             :    end if
    1811                 :             : 
    1812                 :          27 :    call isfile(namefile,'new')
    1813                 :             : 
    1814         [ -  + ]:          27 :    if (open_file(namefile,msg,unit=unit_xml,form="formatted",&
    1815                 :             : &      status="new",action="write") /= 0) then
    1816                 :           0 :      ABI_ERROR(msg)
    1817                 :             :    end if
    1818                 :             : 
    1819                 :          27 :    write(msg,'(a,a,a)')ch10,&
    1820                 :          54 :  &       ' Generation of the xml file for the model in ',trim(namefile)
    1821                 :             : 
    1822                 :          27 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    1823                 :          27 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    1824                 :             : 
    1825                 :             : !  Write header
    1826                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("<?xml version=""1.0"" ?>")')
    1827                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("<System_definition>")')
    1828                 :             : 
    1829                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  <energy>")')
    1830                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'(E23.14)') (eff_pot%energy)
    1831                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  </energy>")')
    1832                 :             : 
    1833                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  <unit_cell units=""bohrradius"">")')
    1834         [ +  + ]:         108 :    do mu=1,3
    1835   [ +  -  +  + ]:         351 :      WRITE(unit_xml,'(3(E23.14))') (eff_pot%crystal%rprimd(mu,nu),nu=1,3)
    1836                 :             :    end do
    1837                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  </unit_cell>")')
    1838                 :             : 
    1839                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  <epsilon_inf units=""epsilon0"">")')
    1840   [ +  +  +  + ]:         351 :    WRITE(unit_xml,'(3(E23.14))') (eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf)
    1841                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  </epsilon_inf>")')
    1842                 :             : 
    1843                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  <elastic units=""hartree"">")')
    1844   [ +  +  +  + ]:        1161 :    WRITE(unit_xml,'(6(E23.14))') (eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants)
    1845                 :          27 :    WRITE(unit_xml,'("  </elastic>")')
    1846                 :             : 
    1847         [ +  + ]:         180 :    do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1848                 :             :      WRITE(unit_xml,'("  <atom mass=""",1F10.5,""" massunits=""atomicmassunit"">")') &
    1849                 :         153 : &      eff_pot%crystal%amu(eff_pot%crystal%typat(ia))
    1850                 :         153 :      WRITE(unit_xml,'("    <position units=""bohrradius"">")')
    1851         [ +  + ]:         612 :      WRITE(unit_xml,'(3(E23.14))') (eff_pot%crystal%xcart(:,ia))
    1852                 :         153 :      WRITE(unit_xml,'("    </position>")')
    1853                 :         153 :      WRITE(unit_xml,'("    <borncharge units=""abs(e)"">")')
    1854   [ +  +  +  + ]:        1989 :      WRITE(unit_xml,'(3(E23.14))') (eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,ia))
    1855                 :         153 :      WRITE(unit_xml,'("    </borncharge>")')
    1856                 :         180 :      WRITE(unit_xml,'("  </atom>")')
    1857                 :             :    end do
    1858                 :             : !  Print the Ifc short range for each cell data is array 3*natom*3*natom
    1859                 :             : !  [ [x1 x2 ....]
    1860                 :             : !    [y1 y2 ....] for atom 1
    1861                 :             : !    [z1 z2 ....]
    1862                 :             : !    [x1 x2 ....]
    1863                 :             : !    [y1 y2 ....] for atom 2
    1864                 :             : !    [z1 z2 ....]
    1865                 :             : !    ....       ]
    1866                 :             : ! Warning : The IFC are print in other order 1,mu,ia,nu,ib which is not fortran way
    1867                 :             : !           We do like that to because the previous script was in python
    1868                 :             : !           When you read ifc from XML file with fotran, you have to tranpose the matrix
    1869                 :             : !
    1870         [ +  + ]:         794 :    do irpt=1,eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt
    1871   [ +  +  +  +  :       40723 :      if(any(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt))>tol20)) then
          +  +  +  +  +  
                +  +  + ]
    1872                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("  <local_force_constant units=""hartree/bohrradius**2"">")')
    1873                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("    <data>")')
    1874         [ +  + ]:        5020 :        do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1875         [ +  + ]:       17923 :          do mu=1,3
    1876         [ +  + ]:      124770 :            do ib=1,eff_pot%crystal%natom
    1877         [ +  + ]:      460371 :              do  nu=1,3
    1878                 :             :                WRITE(unit_xml,'(e22.14)', advance="no")&
    1879                 :      447468 : &                         (eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(mu,ia,nu,ib,irpt))
    1880                 :             :              end do
    1881                 :             :            end do
    1882                 :       17204 :            WRITE(unit_xml,'(a)')''
    1883                 :             :          end do
    1884                 :             :        end do
    1885                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("    </data>")')
    1886                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("    <cell>")')
    1887         [ +  + ]:        2876 :        WRITE(unit_xml,'(3(I4))') (eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(:,irpt))
    1888                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("    </cell>")')
    1889                 :         719 :        WRITE(unit_xml,'("  </local_force_constant>")')
    1890                 :             :      end if
    1891                 :             : !    Print the IFC total for each cell, data is array 3*natom*3*natom
    1892                 :             : !    [ [x1 x2 ....]
    1893                 :             : !      [y1 y2 ....] for atom 1
    1894                 :             : !      [z1 z2 ....]
    1895                 :             : !      [x1 x2 ....]
    1896                 :             : !      [y1 y2 ....] for atom 2
    1897                 :             : !      [z1 z2 ....]
    1898                 :             : !      ....       ]
    1899         [ +  + ]:         794 :      if(need_prtdipdip)then
    1900   [ +  -  +  +  :       30157 :        if(all(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,irpt))<tol20)) then
          +  +  +  +  +  
                +  -  + ]
    1901   [ #  #  #  #  :           0 :          if(any(abs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc(:,:,:,:,irpt))>tol20)) then
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    1902                 :             :            write(msg, '(a,a,a,a)' )&
    1903                 :           0 : &         ' There is no total range but short range in your effective potential',ch10,&
    1904                 :           0 : &         'Action: contact abinit group'
    1905                 :           0 :            ABI_BUG(msg)
    1906                 :             :          end if
    1907                 :             :        else
    1908                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("  <total_force_constant units=""hartree/bohrradius**2"">")')
    1909                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("    <data>")')
    1910         [ +  + ]:        3886 :          do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1911         [ +  + ]:       13549 :            do mu=1,3
    1912         [ +  + ]:       56730 :              do ib=1,eff_pot%crystal%natom
    1913         [ +  + ]:      197931 :                do nu=1,3
    1914                 :             :                  WRITE(unit_xml,'(e22.14)', advance="no")&
    1915                 :      188268 : &                   (eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(mu,ia,nu,ib,irpt))
    1916                 :             :                end do
    1917                 :             :              end do
    1918                 :       12884 :              WRITE(unit_xml,'(a)')''
    1919                 :             :            end do
    1920                 :             :          end do
    1921                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("    </data>")')
    1922                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("    <cell>")')
    1923         [ +  + ]:        2660 :          WRITE(unit_xml,'(3(I4))') (eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell(:,irpt))
    1924                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("    </cell>")')
    1925                 :         665 :          WRITE(unit_xml,'("    </total_force_constant>")')
    1926                 :             :        end if
    1927                 :             :      end if
    1928                 :             :    end do
    1929                 :             : 
    1930         [ +  + ]:         134 :    do iqpt=1,eff_pot%harmonics_terms%nqpt
    1931                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("  <phonon>")')
    1932                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    <qpoint units=""2pi*G0"">")')
    1933         [ +  + ]:         428 :      WRITE(unit_xml,'(3(E23.14))') (eff_pot%harmonics_terms%qpoints(:,iqpt))
    1934                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    </qpoint>")')
    1935                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    <frequencies units=""reciprocal cm"">")')
    1936         [ +  + ]:        1514 :      WRITE(unit_xml,'(3(e22.14))') (eff_pot%harmonics_terms%phfrq(:,iqpt))
    1937                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    </frequencies>")')
    1938                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    <dynamical_matrix units=""hartree/bohrradius**2"">")')
    1939         [ +  + ]:         576 :      do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1940         [ +  + ]:        1983 :        do mu=1,3
    1941         [ +  + ]:        9090 :          do ib = 1,eff_pot%crystal%natom
    1942         [ +  + ]:       32139 :            do nu=1,3
    1943                 :       30732 :              WRITE(unit_xml,'(e22.14)',advance='no')(eff_pot%harmonics_terms%dynmat(1,nu,ib,mu,ia,iqpt))
    1944                 :             :            end do
    1945                 :             :          end do
    1946                 :        1876 :          WRITE(unit_xml,'(a)')''
    1947                 :             :        end do
    1948                 :             :      end do
    1949                 :         107 :      WRITE(unit_xml,'("    </dynamical_matrix>")')
    1950                 :         134 :      WRITE(unit_xml,'("  </phonon>")')
    1951                 :             :    end do
    1952                 :             : ! if phonon/forces strain is computed
    1953                 :             :    jj = 1
    1954         [ +  + ]:         189 :    do ii = 1,6
    1955                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("  <strain_coupling voigt=""",I2,""">")') ii-1
    1956                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("    <strain>")')
    1957         [ +  + ]:        1620 :      WRITE(unit_xml,'(6(e12.4))') (strain(:,jj))
    1958                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("    </strain>")')
    1959                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("    <correction_force units=""hartree/bohrradius"">")')
    1960         [ +  + ]:        1080 :      do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1961         [ +  + ]:        3672 :        do mu=1,3
    1962                 :             :          WRITE(unit_xml,'(e22.14)', advance="no")&
    1963                 :        3672 : &             (eff_pot%harmonics_terms%strain_coupling(ii,mu,ia))
    1964                 :             :        end do
    1965                 :        1080 :        WRITE(unit_xml,'(a)')''
    1966                 :             :      end do
    1967                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("    </correction_force>")')
    1968         [ +  + ]:         162 :      if (eff_pot%has_anharmonicsTerms)then
    1969         [ -  + ]:          72 :        if (eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic3rd) then
    1970                 :           0 :          WRITE(unit_xml,'("  <elastic3rd units=""hartree"">")')
    1971   [ #  #  #  # ]:           0 :          WRITE(unit_xml,'(6(E23.14))') (eff_pot%anharmonics_terms%elastic3rd(ii,:,:))
    1972                 :           0 :          WRITE(unit_xml,'("  </elastic3rd>")')
    1973                 :             :        end if
    1974         [ -  + ]:          72 :        if (eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic_displ) then
    1975                 :           0 :          WRITE(unit_xml,'("    <correction_strain_force units=""hartree/bohrradius"">")')
    1976         [ #  # ]:           0 :          do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1977         [ #  # ]:           0 :            do mu=1,3
    1978         [ #  # ]:           0 :              do nu=1,6
    1979                 :             :                WRITE(unit_xml,'(e22.14)', advance="no")&
    1980                 :           0 : &                   (eff_pot%anharmonics_terms%elastic_displacement(ii,nu,mu,ia))
    1981                 :             :              end do
    1982                 :             :            end do
    1983                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'(a)')''
    1984                 :             :          end do
    1985                 :           0 :          WRITE(unit_xml,'("    </correction_strain_force>")')
    1986                 :             :        end if
    1987         [ -  + ]:          72 :        if (eff_pot%anharmonics_terms%has_strain_coupling) then
    1988         [ #  # ]:           0 :          do irpt=1,eff_pot%anharmonics_terms%phonon_strain(ii)%nrpt
    1989                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("    <correction_force_constant units=""hartree/bohrradius**2"">")')
    1990                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("      <data>")')
    1991         [ #  # ]:           0 :            do ia=1,eff_pot%crystal%natom
    1992         [ #  # ]:           0 :              do mu=1,3
    1993         [ #  # ]:           0 :                do ib=1,eff_pot%crystal%natom
    1994         [ #  # ]:           0 :                  do  nu=1,3
    1995                 :             :                    WRITE(unit_xml,'(e22.14)', advance="no")&
    1996                 :           0 : &                      (eff_pot%anharmonics_terms%phonon_strain(ii)%atmfrc(mu,ia,nu,ib,irpt))
    1997                 :             :                  end do
    1998                 :             :                end do
    1999                 :           0 :                WRITE(unit_xml,'(a)')''
    2000                 :             :              end do
    2001                 :             :            end do
    2002                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("      </data>")')
    2003                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("      <cell>")')
    2004         [ #  # ]:           0 :            WRITE(unit_xml,'(3(I4))') (eff_pot%anharmonics_terms%phonon_strain(ii)%cell(:,irpt))
    2005                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("      </cell>")')
    2006                 :           0 :            WRITE(unit_xml,'("    </correction_force_constant>")')
    2007                 :             :          end do
    2008                 :             :        end if!End if has_straincouplitn
    2009                 :             :      end if!end Hasstrain_coupling
    2010                 :         162 :      WRITE(unit_xml,'("    </strain_coupling>")')
    2011                 :         189 :      jj = jj + 1
    2012                 :             :    end do!end mu
    2013                 :             : 
    2014         [ +  + ]:          27 :    if(option /=1)  WRITE(unit_xml,'("</System_definition>")')
    2015                 :             : !  Close file
    2016                 :          27 :    CLOSE(unit_xml)
    2017                 :             : 
    2018                 :             :  end if!end option
    2019                 :             : 
    2020                 :             : !Print the coefficients into XML file
    2021                 :          29 :  new_file = .FALSE.
    2022         [ +  + ]:          29 :  if (option==1 .or. option == 2 .or. option==4) then
    2023                 :             : !   Compute the name of the XML file
    2024         [ +  - ]:          22 :    if(present(filename)) then
    2025         [ -  + ]:          22 :      namefile=replace(trim(filename),".out","")
    2026                 :          10 :      select case(option)
    2027                 :             :      case(1)
    2028                 :          10 :        new_file = .FALSE.
    2029         [ +  - ]:          10 :        namefile=trim(namefile)//"_model.xml"
    2030                 :             :      case(2)
    2031                 :          10 :        new_file = .TRUE.
    2032         [ +  - ]:          10 :        namefile=trim(namefile)//"_coeffs.xml"
    2033                 :             :      case(4)
    2034                 :           2 :        new_file = .TRUE.
    2035   [ +  +  +  -  :          22 :        namefile=trim(namefile)//"_coeffs.xml"
                   +  - ]
    2036                 :             :      end select
    2037                 :             :    else
    2038                 :           0 :      namefile='coeffs.xml'
    2039                 :             :    end if
    2040                 :             : 
    2041         [ +  + ]:          22 :    if(eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff > 0) then
    2042                 :             :      call polynomial_coeff_writeXML(eff_pot%anharmonics_terms%coefficients,&
    2043                 :             : &                                   eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff,namefile,unit=unit_xml,&
    2044                 :          15 : &                                   newfile=new_file)
    2045                 :             :    end if
    2046                 :             :  end if!end option
    2047                 :             : 
    2048         [ +  + ]:          29 :  if(option==1)then
    2049                 :             : !  add the end of the file in the case option==1
    2050                 :          10 :    open(unit=unit_xml,file=namefile,position="append")
    2051                 :          10 :    WRITE(unit_xml,'("</System_definition>")')
    2052                 :             : !  Close file
    2053                 :          10 :    CLOSE(unit_xml)
    2054                 :             :  end if
    2055                 :             : 
    2056                 :          29 : end subroutine effective_potential_writeXML
    2057                 :             : !!***
    2058                 :             : 
    2059                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_writeAbiInput
    2060                 :             : !! NAME
    2061                 :             : !! effective_potential_writeAbiInput
    2062                 :             : !!
    2063                 :             : !! FUNCTION
    2064                 :             : !! This routine print the effective potential into input of abinit
    2065                 :             : !! We can also apply a strain to the structure
    2066                 :             : !!
    2067                 :             : !! INPUTS
    2068                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    2069                 :             : !! filename = the name of input file
    2070                 :             : !! strain<(strain_type)> = optional,strain datatype if need to apply strain into rprim
    2071                 :             : !!
    2072                 :             : !! OUTPUT
    2073                 :             : !!
    2074                 :             : !! SOURCE
    2075                 :             : 
    2076                 :           0 : subroutine effective_potential_writeAbiInput(eff_pot,filename,strain)
    2077                 :             : 
    2078                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2079                 :             : !scalars
    2080                 :             :   type(strain_type),optional,intent(in) :: strain
    2081                 :             :   character(len=fnlen),optional,intent(in) :: filename
    2082                 :             : !arrays
    2083                 :             :   type(effective_potential_type), intent(in) :: eff_pot
    2084                 :             : !Local variables-------------------------------
    2085                 :             : !scalar
    2086                 :             :  integer :: unit = 20
    2087                 :             :  character(len=500) :: msg
    2088                 :             :  character(len=fnlen) :: namefile
    2089                 :             : !arrays
    2090                 :           0 :  real(dp) :: xred(3,eff_pot%crystal%natom)
    2091                 :             :  type(strain_type) :: strain_tmp
    2092                 :             : 
    2093                 :             : ! ************************************************************************
    2094                 :             : 
    2095         [ #  # ]:           0 :  if(present(strain)) then
    2096                 :           0 :    strain_tmp = strain
    2097                 :             :  else
    2098                 :           0 :    call strain_init(strain_tmp)
    2099                 :             :  end if
    2100                 :             : 
    2101                 :             : ! try to open the file
    2102         [ #  # ]:           0 :  if(present(filename)) then
    2103                 :           0 :    namefile=filename
    2104                 :             :  else
    2105         [ #  # ]:           0 :    if(eff_pot%name /='') then
    2106                 :           0 :      write(namefile,'(a)') 'structure_'//trim(eff_pot%name)
    2107                 :             :    else
    2108                 :           0 :      write(namefile,'(a)') 'structure'
    2109                 :             :    end if
    2110         [ #  # ]:           0 :    if (strain_tmp%name/='') then
    2111                 :             :      write(namefile,'(a,a,a,a,a,a,a)') trim(namefile)//"_"//trim(strain_tmp%name)//"_"//&
    2112   [ #  #  #  # ]:           0 : &        trim(itoa(strain_tmp%direction)),"_"//trim(ftoa(strain_tmp%delta))
    2113                 :             :    end if
    2114                 :             : 
    2115         [ #  # ]:           0 :    namefile=trim(namefile)//".in"
    2116                 :             : 
    2117                 :             :  end if
    2118                 :             : 
    2119                 :           0 :  call isfile(namefile,'new')
    2120                 :             : 
    2121         [ #  # ]:           0 :  if (open_file(namefile,msg,unit=unit,form="formatted",status="new",action="write") /= 0) then
    2122                 :           0 :    ABI_ERROR(msg)
    2123                 :             :  end if
    2124                 :             : 
    2125                 :           0 :   write(msg,'(a,a,a,a)')ch10,&
    2126                 :           0 :  &   ' Generation of the input file in ',trim(namefile),ch10
    2127                 :           0 :   call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2128                 :           0 :   call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2129                 :             : 
    2130                 :           0 :   write(unit,'("#Abinit Input for DFPT, this file contrains the keyword")')
    2131                 :           0 :   write(unit,'("#To run DFPT calculation of")')
    2132                 :           0 :   write(unit,'(a)') trim(eff_pot%name)
    2133         [ #  # ]:           0 :   if (strain_tmp%direction /= 0) then
    2134                 :           0 :     write(unit,'("# With a perturbation  ")',advance="no")
    2135                 :           0 :     write(unit,'(a)',advance="no") trim(strain_tmp%name)
    2136                 :           0 :     write(unit,'(" in the direction : ")',advance="no")
    2137         [ #  # ]:           0 :     write(unit,'(a)',advance='no') trim(itoa(strain_tmp%direction))
    2138                 :           0 :     write(unit,'(" with the deformation : ")',advance="no")
    2139         [ #  # ]:           0 :     write(unit,'(a)') trim(ftoa(strain_tmp%delta))
    2140                 :             :   end if
    2141                 :             : 
    2142                 :           0 :   write(unit,'("")')
    2143                 :           0 :   write(unit,'("ndtset 1 jdtset 1 2 3")')
    2144                 :           0 :   write(unit,'("")')
    2145                 :           0 :   write(unit,'("#DATASET1 GROUND  STATE")')
    2146                 :           0 :   write(unit,'("tolwfr1 = 1d-15")')
    2147                 :           0 :   write(unit,'(" prtwf1 = 1")')
    2148                 :           0 :   write(unit,'(" nline1 = 5")')
    2149                 :             : 
    2150                 :           0 :   write(unit,'("")')
    2151                 :           0 :   write(unit,'("#DATASET2 DDK PERTURBATION")')
    2152                 :           0 :   write(unit,'("getwfk2 =  1")')
    2153                 :           0 :   write(unit,'("  iscf2 = -3")')
    2154                 :           0 :   write(unit,'(" nline2 =  15")')
    2155                 :           0 :   write(unit,'("nnsclo2 =  5")')
    2156                 :           0 :   write(unit,'("kptopt2 =  2")')
    2157                 :           0 :   write(unit,'("  nqpt2 =  1")')
    2158                 :           0 :   write(unit,'("   qpt2 =  0 0 0 ")')
    2159                 :           0 :   write(unit,'("rfelfd2 =  2")')
    2160                 :           0 :   write(unit,'(" rfdir2 =  1 1 1 ")')
    2161                 :           0 :   write(unit,'("tolwfr2 =  1.0d-20 ")')
    2162                 :           0 :   write(unit,'(" prtwf2 =  1 ")')
    2163                 :           0 :   write(unit,'(" ")')
    2164                 :             : 
    2165                 :           0 :   write(unit,'("#DATASET3 RF")')
    2166                 :           0 :   write(unit,'(" getddk3 =  2")')
    2167                 :           0 :   write(unit,'(" getwfk3 =  1")')
    2168                 :           0 :   write(unit,'("   iscf3 =  7")')
    2169                 :           0 :   write(unit,'(" kptopt3 =  2")')
    2170                 :           0 :   write(unit,'("   nqpt3 =  1")')
    2171                 :           0 :   write(unit,'("    qpt3 =  0 0 0")')
    2172                 :           0 :   write(unit,'(" rfphon3 =  1")')
    2173                 :           0 :   write(unit,'("rfatpol3 =  1 ")',advance='no')
    2174                 :           0 :   write(unit,'(a)') itoa(eff_pot%crystal%natom)
    2175                 :           0 :   write(unit,'(" rfelfd3 =  3")')
    2176                 :           0 :   write(unit,'(" rfstrs3 =  3")')
    2177                 :           0 :   write(unit,'("  rfdir3 =  1 1 1")')
    2178                 :           0 :   write(unit,'(" tolvrs3 =  1.0d-8")')
    2179                 :           0 :   write(unit,'("")')
    2180                 :             : 
    2181                 :           0 :   write(unit,'("#STRUCTURE")')
    2182                 :           0 :   write(unit,'(" natom = ")',advance='no')
    2183                 :           0 :   write(unit,'(a)') itoa(eff_pot%crystal%natom)
    2184                 :           0 :   write(unit,'(" znucl =")',advance='no')
    2185         [ #  # ]:           0 :   write(unit,'(10(F4.0))') (eff_pot%crystal%znucl)
    2186                 :           0 :   write(unit,'("ntypat = ")',advance='no')
    2187                 :           0 :   write(unit,'(a)') itoa(eff_pot%crystal%ntypat)
    2188                 :           0 :   write(unit,'(" typat = ")',advance='no')
    2189         [ #  # ]:           0 :   write(unit,'(10(I2))') (eff_pot%crystal%typat)
    2190                 :           0 :   write(unit,'(" acell = 1 1 1")')
    2191                 :           0 :   write(unit,'(" rprim  ")')
    2192   [ #  #  #  #  :           0 :   write(unit,'(3(F20.10))') (matmul(eff_pot%crystal%rprimd,strain%strain))
          #  #  #  #  #  
                      # ]
    2193                 :           0 :   write(unit,'("  xred  ")')
    2194                 :           0 :   call xcart2xred(eff_pot%crystal%natom,eff_pot%crystal%rprimd,eff_pot%crystal%xcart,xred)
    2195   [ #  #  #  # ]:           0 :   write(unit,'(3(F15.10))') (xred)
    2196                 :           0 :   write(unit,'(" ")')
    2197                 :             : 
    2198                 :           0 :   write(unit,'("#SCF")')
    2199                 :           0 :   write(unit,'("     ecut = ")')
    2200                 :           0 :   write(unit,'("pawecutdg = ")')
    2201                 :           0 :   write(unit,'("   ecutsm = ")')
    2202                 :           0 :   write(unit,'("   tolvrs = ")')
    2203                 :           0 :   write(unit,'("    nband = ")')
    2204                 :           0 :   write(unit,'("      ixc = ")')
    2205                 :           0 :   write(unit,'("   occopt = ")')
    2206                 :           0 :   write(unit,'("    nstep = ")')
    2207                 :           0 :   write(unit,'("   kptopt = ")')
    2208                 :           0 :   write(unit,'("    ngkpt =  ")')
    2209                 :           0 :   write(unit,'("")')
    2210                 :           0 :   write(unit,'("    prtwf 0 prtden 0 prtdos 0")')
    2211                 :             : 
    2212                 :           0 :   close(unit)
    2213                 :             : 
    2214                 :           0 : end subroutine effective_potential_writeAbiInput
    2215                 :             : !!***
    2216                 :             : 
    2217                 :             : 
    2218                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_evaluate
    2219                 :             : !!
    2220                 :             : !! NAME
    2221                 :             : !! effective_potential_evaluate
    2222                 :             : !!
    2223                 :             : !! FUNCTION
    2224                 :             : !! evaluate the energy, forces and stresses
    2225                 :             : !! of a structure with the effective potential.
    2226                 :             : !! For the structure you can only provide xred and rprimd,
    2227                 :             : !! this routine will compute the displacement and the strain.
    2228                 :             : !! Otherwise, you can provide the strain and the displacement
    2229                 :             : !!
    2230                 :             : !! INPUTS
    2231                 :             : !! eff_pot <type(effective_potential_type)> = effective potential datatype
    2232                 :             : !! natom = number of atoms in the supercell
    2233                 :             : !! rprimd(3,3)   = dimensional primitive translations for real space
    2234                 :             : !!                 of the perturbed structure
    2235                 :             : !! xred(3,natom) = optional, reduced coordinates of the atoms of the structure
    2236                 :             : !! strain(6) = optional, strain apply wrt to the reference in eff_pot
    2237                 :             : !! displacement(3,natom) = optional, atomic displacement wrt to the reference in eff_pot
    2238                 :             : !! du_delta(6,3,natom) = optional, variation of displacement wrt to the strain
    2239                 :             : !! compute_anharmonic  = optional, TRUE if the anhamornic part is needed
    2240                 :             : !! verbose = optional, FALSE for no verbose
    2241                 :             : !!
    2242                 :             : !! OUTPUTS
    2243                 :             : !! energy =  energy of the structure (Ha)
    2244                 :             : !! fcart(3,natom) =  forces in cartesian coordinates (Ha/Bohr)
    2245                 :             : !! gred(3,natom)  =  gradient wrt nuclear positions in reduced coordinates
    2246                 :             : !! strten(6) = stress tensor (Ha/Bohr^3)
    2247                 :             : !!
    2248                 :             : !! SOURCE
    2249                 :             : 
    2250                 :       27038 : subroutine effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd,&
    2251                 :        1922 : &                                       displacement,du_delta,strain,xred,&
    2252                 :             : &                                       compute_anharmonic,verbose,filename,elec_eval,efield_type,efield, &
    2253                 :             : &                                       efield_lambda, efield_period,efield_phase,nefield,&
    2254                 :             : &                                       efield_gmean,efield_gvel,efield_sigma,efield_background,time)
    2255                 :             : 
    2256                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2257                 :             : !scalars
    2258                 :             :   integer, intent(in) :: natom
    2259                 :             :   character(len=fnlen),optional,intent(in) :: filename
    2260                 :             : !array
    2261                 :             :   type(effective_potential_type),intent(in) :: eff_pot
    2262                 :             :   real(dp),intent(out) :: energy
    2263                 :             :   real(dp),intent(out) :: fcart(3,natom)
    2264                 :             :   real(dp),intent(out) :: gred(3,natom)
    2265                 :             :   real(dp),intent(out) :: strten(6)
    2266                 :             :   real(dp),intent(in)  :: rprimd(3,3)
    2267                 :             :   integer, intent(in),optional  :: efield_type, nefield
    2268                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: xred(3,natom)
    2269                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield(3,*)
    2270                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_background(3)
    2271                 :             :   real(dp),intent(inout),optional :: efield_lambda(3,*)
    2272                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_gmean(3)
    2273                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_gvel(3)
    2274                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_period
    2275                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_phase(*)
    2276                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_sigma
    2277                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: time
    2278                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: strain(6)
    2279                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: displacement(3,natom)
    2280                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: du_delta(6,3,natom)
    2281                 :             :   logical,intent(in),optional :: verbose,compute_anharmonic,elec_eval
    2282                 :             : !Local variables-------------------------------
    2283                 :             : !scalar
    2284                 :             :   integer :: alpha,ii,ia,mu,ncell,comm,natom_for_scup
    2285                 :             :   real(dp):: energy_part,ucvol
    2286                 :             :   logical :: has_strain,need_verbose
    2287                 :             :   logical :: iam_master,need_anharmonic
    2288                 :             :   logical :: err_eng, err_for
    2289                 :             :   logical*1 :: update_dens
    2290                 :             :   logical :: need_elec_eval
    2291                 :             :   !integer :: icell,ierr,kk
    2292                 :             :   integer, parameter:: master = 0
    2293                 :             : !array
    2294                 :             :   type(strain_type) :: strain_t
    2295                 :             :   integer :: sc_size(3)
    2296                 :             :   real(dp) :: gmet(3,3),gprimd(3,3),rmet(3,3)
    2297                 :             :   real(dp) :: strain_tmp(6),strten_part(6)
    2298                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: disp_tmp(:,:)
    2299                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: du_delta_tmp(:,:,:)
    2300                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: fcart_part(:,:)
    2301                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: energy_coeff_part(:)
    2302                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: xcart(:,:)
    2303                 :             :   !real(dp) :: ext_field(3),ext_field2(3),temp_pol(3)
    2304                 :             :   character(len=500) :: msg
    2305                 :             : ! *************************************************************************
    2306                 :             : 
    2307                 :             :   !Hide SCALE-UP Variables
    2308                 :             :   ABI_UNUSED(update_dens)
    2309                 :             : 
    2310                 :             :   !MPI variables
    2311                 :       13519 :   comm = eff_pot%mpi_ifc%comm
    2312                 :       13519 :   iam_master = (eff_pot%mpi_ifc%my_rank == master)
    2313                 :             : 
    2314                 :             : ! Set variables
    2315                 :       13519 :   ncell          = eff_pot%supercell%ncells
    2316         [ +  + ]:       54076 :   do ii = 1, 3
    2317                 :       54076 :     sc_size(ii) = eff_pot%supercell%rlatt(ii,ii)
    2318                 :             :   end do
    2319                 :             : 
    2320                 :       13519 :   natom_for_scup = natom
    2321                 :             : 
    2322                 :       13519 :   need_verbose = .TRUE.
    2323         [ +  - ]:       13519 :   if(present(verbose)) then
    2324                 :       13519 :     need_verbose = verbose
    2325                 :             :   end if
    2326                 :             : 
    2327                 :       13519 :   need_anharmonic = .TRUE.
    2328         [ +  + ]:       13519 :   if(present(compute_anharmonic))then
    2329                 :        3655 :     need_anharmonic = compute_anharmonic
    2330                 :             :   end if
    2331                 :             : 
    2332                 :       13519 :   need_elec_eval = .FALSE.
    2333         [ +  + ]:       13519 :   if(present(elec_eval)) need_elec_eval = elec_eval
    2334                 :             : 
    2335                 :             : ! Check some variables
    2336         [ -  + ]:       13519 :   if (natom /= eff_pot%supercell%natom) then
    2337                 :           0 :     write(msg,'(a,I7,a,I7,a)')' The number of atoms is not correct :',natom,&
    2338                 :           0 : &   ' in argument istead of ',eff_pot%supercell%natom, ' in supercell'
    2339                 :           0 :     ABI_ERROR(msg)
    2340                 :             :   end if
    2341                 :             : 
    2342         [ +  + ]:       13519 :   if (present(displacement))then
    2343         [ -  + ]:         961 :     if(size(displacement(1,:)) /= eff_pot%supercell%natom) then
    2344                 :           0 :       write(msg,'(a,I7,a,I7,a)')' The number of atoms is not correct :',size(displacement(1,:)),&
    2345                 :           0 : &      ' in displacement array instead of ',eff_pot%supercell%natom, ' in supercell'
    2346                 :           0 :       ABI_ERROR(msg)
    2347                 :             :     end if
    2348                 :             :   end if
    2349         [ +  + ]:       13519 :   if (present(du_delta))then
    2350         [ -  + ]:         961 :     if(size(du_delta,3) /= eff_pot%supercell%natom) then
    2351                 :           0 :       write(msg,'(a,I7,a,I7,a)')' The number of atoms is not correct :',size(du_delta,3),&
    2352                 :           0 : &      ' in du_delta array instead of ',eff_pot%supercell%natom, ' in supercell'
    2353                 :           0 :       ABI_ERROR(msg)
    2354                 :             :     end if
    2355                 :             :   end if
    2356         [ +  + ]:       54076 :   do ii=1,3
    2357         [ -  + ]:       54076 :     if(eff_pot%supercell%rlatt(ii,ii)<0.or.eff_pot%supercell%rlatt(ii,ii)>150)then
    2358                 :             :       write(msg, '(a,i0,a,i2,a,a,a,i0,a)' )&
    2359                 :           0 : &     'eff_pot%supercell%rlatt(',ii,') is ',int(eff_pot%supercell%rlatt(ii,ii)),&
    2360                 :           0 : &     ', which is lower than 0 or superior than 150.',ch10,'Action: correct ncell(',ii,').'
    2361                 :           0 :       ABI_ERROR(msg)
    2362                 :             :     end if
    2363                 :             :   end do
    2364                 :             : 
    2365         [ +  + ]:       13519 :   if(need_verbose)then
    2366                 :        2056 :     write(msg, '(a,a,a)' ) ch10,' Calculation of the energy with effective potential'
    2367                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2368                 :             :   end if
    2369                 :             : 
    2370                 :       13519 :   call metric(gmet,gprimd,-1,rmet,rprimd,ucvol)
    2371                 :             : !  write(*,*) "---- UCVOL ----"
    2372                 :             : !  write(*,*) ucvol
    2373                 :             : 
    2374                 :             : !--------------------------------------------
    2375                 :             : ! 1 - Set the perturbations and intialisation
    2376                 :             : !--------------------------------------------
    2377                 :             : ! Get strain
    2378                 :       13519 :   has_strain = .FALSE.
    2379                 :       13519 :   strain_tmp(:) = zero
    2380         [ +  + ]:       13519 :   if (present(strain)) then
    2381                 :         961 :     strain_tmp(:) = strain(:)
    2382                 :             :     call strain_get(strain_t,mat_delta=reshape((/&
    2383                 :             : &                                      strain_tmp(1),strain_tmp(6)/two,strain_tmp(5)/two,&
    2384                 :             : &                                      strain_tmp(6)/two,strain_tmp(2),strain_tmp(4)/two,&
    2385   [ +  +  -  + ]:        9610 : &                                      strain_tmp(5)/two,strain_tmp(4)/two,strain_tmp(3)/),(/3,3/)))
    2386                 :         961 :     has_strain = .TRUE.
    2387                 :             :   else
    2388                 :             : !   Compute the strain
    2389                 :             :     call strain_get(strain_t,rprim=eff_pot%supercell%rprimd,&
    2390                 :       12558 : &                   rprim_def=rprimd,symmetrized=.FALSE.)
    2391         [ +  + ]:       12558 :     if(need_verbose)then
    2392   [ +  -  +  + ]:      166536 :       write(msg,'(80a)')('-',mu=1,80)
    2393                 :        2056 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2394                 :        2056 :       call strain_print(strain_t)
    2395                 :             :     end if
    2396         [ +  + ]:       12558 :     if (strain_t%name /= "reference")  then
    2397                 :        3676 :       has_strain = .TRUE.
    2398         [ +  + ]:       14704 :       do ii=1,3
    2399                 :       14704 :         strain_tmp(ii) = strain_t%strain(ii,ii)
    2400                 :             :       end do
    2401                 :        3676 :       strain_tmp(4) = (strain_t%strain(2,3) + strain_t%strain(3,2))
    2402                 :        3676 :       strain_tmp(5) = (strain_t%strain(3,1) + strain_t%strain(1,3))
    2403                 :        3676 :       strain_tmp(6) = (strain_t%strain(2,1) + strain_t%strain(1,2))
    2404                 :             :     else
    2405                 :        8882 :       strain_tmp(:) = zero
    2406                 :             :     end if
    2407                 :             :   end if
    2408                 :             : ! Get displacement and the variation of the displacmeent wr to strain
    2409   [ -  +  +  -  :       40557 :   ABI_MALLOC(xcart,(3,natom))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    2410   [ -  +  +  -  :       27038 :   ABI_MALLOC(disp_tmp,(3,natom))
             -  +  -  + ]
    2411   [ -  +  +  -  :       40557 :   ABI_MALLOC(du_delta_tmp,(6,3,natom))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    2412   [ -  +  +  -  :       27038 :   ABI_MALLOC(fcart_part,(3,natom))
             -  +  -  + ]
    2413   [ +  +  +  -  :       40557 :   ABI_MALLOC(energy_coeff_part,(eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff))
          +  -  +  +  -  
                +  -  + ]
    2414   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   disp_tmp(:,:) = zero
    2415   [ +  +  +  +  :   198361119 :   du_delta_tmp(:,:,:) = zero
                   +  + ]
    2416   [ +  +  +  - ]:       13519 :   if((.not.present(displacement).or..not.present(du_delta)).and.present(xred))then
    2417                 :             : !   Compute the displacement
    2418                 :       12558 :     call xred2xcart(natom, rprimd, xcart, xred)
    2419                 :             :     call effective_potential_getDisp(disp_tmp,du_delta_tmp,natom,rprimd,&
    2420                 :             : &                                    eff_pot%supercell%rprimd,comm,xcart_hist=xcart,&
    2421                 :             : &                                    xcart_ref=eff_pot%supercell%xcart,&
    2422                 :             : &                                    compute_displacement = .not.present(displacement),&
    2423                 :       12558 : &                                    compute_duDelta =  .not.present(du_delta))
    2424                 :             :   end if
    2425                 :             : 
    2426                 :             : ! or set ftrom the arguments
    2427   [ -  +  +  +  :      167279 :   if(present(displacement)) disp_tmp(:,:)  = displacement(:,:)
                   +  + ]
    2428   [ +  +  +  +  :      859199 :   if(present(du_delta))du_delta_tmp(:,:,:) = du_delta(:,:,:)
             +  +  +  + ]
    2429                 :             : !Set to zero the outputs
    2430                 :       13519 :   energy         = zero
    2431   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart(:,:)     = zero
    2432                 :       13519 :   strten(:)      = zero
    2433                 :             : 
    2434         [ +  + ]:       13519 :   if(need_verbose)then
    2435         [ +  + ]:      166536 :     write(msg, '(80a,2a)' ) ('-',mu=1,80),&
    2436         [ +  - ]:      168592 : &       ch10,' Components of total energy (in Hartree) :'
    2437                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2438                 :        2056 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2439                 :             :   end if
    2440                 :             : 
    2441                 :             : !------------------------------------
    2442                 :             : ! 2 - Transfert the reference values
    2443                 :             : !------------------------------------
    2444                 :             : 
    2445                 :             : ! Set the value of the energy
    2446                 :       13519 :   energy = eff_pot%energy * ncell
    2447                 :             : 
    2448         [ +  + ]:       13519 :   if(need_verbose)then
    2449                 :        2056 :     write(msg, '(a,a,1ES24.16,a)' ) ch10,' Energy of the reference structure         :',&
    2450                 :        4112 : &                                          energy,' Hartree'
    2451                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2452                 :        2056 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2453                 :             :   end if
    2454                 :             : 
    2455                 :             : !Set the value of the initial strees (should be zero if the system is relaxed)
    2456                 :             : !According to the original definition of the model, the reference should always be
    2457                 :             : ! a critical point of the PES so the first order derivative should not be take into account...
    2458                 :             : !  do ii=1,6
    2459                 :             : !   energy = energy + ncell * eff_pot%strten(ii)*strain_tmp(ii)
    2460                 :             : ! end do
    2461                 :             : ! strten(:) = ncell * eff_pot%strten(:)
    2462                 :             : !Set the value of the initial forces (should be zero if the system is relaxed)
    2463                 :             : ! ii = 1
    2464                 :             : ! This next part is not working, need to apply strain to the original fcart
    2465                 :             : ! do ia=1,eff_pot%supercell%natom
    2466                 :             : !   fcart(:,ia) = eff_pot%fcart(:,ii)
    2467                 :             : !   do mu=1,3
    2468                 :             : !     energy = energy + eff_pot%fcart(mu,ii)*disp_tmp(mu,ii)
    2469                 :             : !   end do
    2470                 :             : !   ii = ii + 1
    2471                 :             : !   if(ii > eff_pot%crystal%natom) ii = 1
    2472                 :             : ! end do
    2473                 :             : 
    2474                 :             : !------------------------------------
    2475                 :             : ! 3 - Computation of the IFC part :
    2476                 :             : !------------------------------------
    2477                 :             : 
    2478                 :             :   energy_part    = zero
    2479   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart_part(:,:)= zero
    2480                 :             : 
    2481                 :             :   call harmonics_terms_evaluateIFC(eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc(:,:,:,:,:),disp_tmp,&
    2482                 :             : &                                  energy_part,fcart_part,eff_pot%supercell%natom,&
    2483                 :             : &                                  eff_pot%crystal%natom,eff_pot%mpi_ifc%my_ncell,&
    2484                 :             : &                                  eff_pot%mpi_ifc%my_nrpt,eff_pot%mpi_ifc%my_atmrpt_index,&
    2485                 :             : &                                  eff_pot%mpi_ifc%my_index_cells,sc_size,eff_pot%mpi_ifc%my_rpt,&
    2486                 :       13519 : &                                  eff_pot%mpi_ifc%comm)
    2487                 :             : 
    2488         [ +  + ]:       13519 :   if(need_verbose)then
    2489                 :        2056 :     write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the ifc part                    :',&
    2490                 :        4112 : &                                     energy_part,' Hartree'
    2491                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2492                 :        2056 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2493                 :             : 
    2494   [ +  +  +  + ]:        2056 :     if(abs(energy_part) < tol16 .and. eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff == 0)then
    2495                 :          25 :       write(msg, '(8a)' )ch10,&
    2496                 :          25 : &        ' --- !WARNING!',ch10,&
    2497                 :          25 : &        '        The harmonic part is negative, the simulation will diverge',ch10,&
    2498                 :          25 : &        '        if the anharmonic part is not used',ch10,&
    2499                 :          50 : &        ' ---'
    2500                 :          25 :       call wrtout(std_out,msg,"COLL")
    2501                 :             :     end if
    2502                 :             :   end if
    2503                 :             : 
    2504                 :       13519 :   energy = energy + energy_part
    2505   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart(:,:)= fcart(:,:) + fcart_part(:,:)
    2506                 :             : 
    2507                 :             : 
    2508                 :             : !----------------------------------------------------
    2509                 :             : ! 4 - Computation of the elastic part of the energy :
    2510                 :             : !----------------------------------------------------
    2511                 :             : 
    2512                 :       13519 :   energy_part    = zero
    2513   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart_part(:,:)= zero
    2514                 :       13519 :   strten_part(:) = zero
    2515                 :             : 
    2516                 :             : ! write(*,*) "--- STRTEN before harmonics evaluate --- "
    2517                 :             : ! write(*,*) strten(:)
    2518                 :             :   call harmonics_terms_evaluateElastic(eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants,disp_tmp,energy_part,&
    2519                 :             : &                                fcart_part,eff_pot%supercell%natom,eff_pot%crystal%natom,&
    2520                 :       13519 : &                                ncell,eff_pot%harmonics_terms%strain_coupling,strten_part,strain_tmp)
    2521                 :             : 
    2522                 :             : 
    2523         [ +  + ]:       13519 :   if(has_strain.and.need_verbose)then
    2524                 :         975 :     write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the elastic part                :',&
    2525                 :        1950 : &                                       energy_part,' Hartree'
    2526                 :         975 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2527                 :         975 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2528                 :             :   end if
    2529                 :             : 
    2530                 :       13519 :   energy = energy + energy_part
    2531   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart(:,:) = fcart(:,:)  + fcart_part(:,:)
    2532         [ +  + ]:       94633 :   strten(:) = strten(:) + strten_part(:)
    2533                 :             : ! write(*,*) "--- STRTEN after harmonics evaluate --- "
    2534                 :             : ! write(*,*) strten(:)
    2535                 :             : 
    2536                 :             : !------------------------------------
    2537                 :             : ! 5 - Treat 3rd order strain-coupling:
    2538                 :             : !------------------------------------
    2539   [ +  +  +  + ]:       13519 :   if (need_anharmonic.and.eff_pot%has_anharmonicsTerms) then
    2540                 :        1104 :     energy_part    = zero
    2541                 :        1104 :     strten_part(:) = zero
    2542   [ +  +  +  + ]:      648144 :     fcart_part(:,:)= zero
    2543                 :             : 
    2544                 :             : !   1-Part due to the anharmonic strain
    2545                 :             :     if(eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic3rd.or.&
    2546   [ +  -  +  -  :        1104 : &      eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic4th.or.&
                   -  + ]
    2547                 :             : &      eff_pot%anharmonics_terms%has_elastic_displ)then
    2548                 :             :       call anharmonics_terms_evaluateElastic(disp_tmp,energy_part,fcart_part,&
    2549                 :             : &                                    eff_pot%supercell%natom,&
    2550                 :             : &                                   eff_pot%crystal%natom,ncell,strten_part,strain_tmp,&
    2551                 :             : &                                   elastic3rd=eff_pot%anharmonics_terms%elastic3rd,&
    2552                 :             : &                                   elastic4th=eff_pot%anharmonics_terms%elastic4th,&
    2553                 :           0 : &                                   elastic_displacement=eff_pot%anharmonics_terms%elastic_displacement)
    2554                 :             : 
    2555         [ #  # ]:           0 :       if(need_verbose)then
    2556                 :           0 :         write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the anharmonic elastic part     :',&
    2557                 :           0 : &                                          energy_part,' Hartree'
    2558                 :           0 :         call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2559                 :           0 :         call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2560                 :             :       end if
    2561                 :           0 :       energy = energy + energy_part
    2562         [ -  - ]:        1104 :       strten(:) = strten(:) + strten_part(:)
    2563                 :             :     end if
    2564                 :             : 
    2565                 :             : !   2-Part due to the strain-phonon coupling
    2566         [ -  + ]:        1104 :     if (eff_pot%anharmonics_terms%has_strain_coupling) then
    2567                 :             :       energy_part    = zero
    2568                 :           0 :       strten_part(:) = zero
    2569   [ #  #  #  # ]:           0 :       fcart_part(:,:)= zero
    2570                 :             : 
    2571                 :             :       call anharmonics_terms_evaluateIFCStrainCoupling(eff_pot%anharmonics_terms%phonon_strain,&
    2572                 :             : &                                                      disp_tmp,energy_part,fcart_part,&
    2573                 :             : &                                                      eff_pot%supercell%natom,&
    2574                 :             : &                                                      eff_pot%crystal%natom,&
    2575                 :             : &                                                      sc_size,strain_tmp,&
    2576                 :             : &                                                      strten_part,eff_pot%mpi_ifc%my_cells,&
    2577                 :             : &                                                      eff_pot%mpi_ifc%my_ncell,&
    2578                 :             : &                                                      eff_pot%mpi_ifc%my_index_cells,&
    2579                 :           0 : &                                                      eff_pot%mpi_ifc%comm)
    2580                 :             : 
    2581         [ #  # ]:           0 :       if(need_verbose)then
    2582                 :           0 :         write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the 3rd (strain-phonon coupling):',&
    2583                 :           0 : &                                         energy_part,' Hartree'
    2584                 :           0 :         call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2585                 :           0 :         call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2586                 :             :       end if
    2587                 :           0 :       energy = energy + energy_part
    2588   [ #  #  #  # ]:           0 :       fcart  = fcart  + fcart_part
    2589         [ #  # ]:           0 :       strten = strten + strten_part
    2590                 :             :     end if
    2591                 :             : 
    2592                 :             :   end if
    2593                 :             : 
    2594                 :             : !----------------------------------
    2595                 :             : ! 6 - Treat polynomial coefficient:
    2596                 :             : !----------------------------------
    2597         [ +  + ]:       12172 :   if(need_anharmonic.and.eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff > zero)then
    2598                 :       10265 :     energy_part = zero
    2599   [ +  +  +  + ]:    35095225 :     fcart_part(:,:)  = zero
    2600                 :       10265 :     strten_part(:) = zero
    2601                 :             :     call polynomial_coeff_evaluate(eff_pot%anharmonics_terms%coefficients,disp_tmp,&
    2602                 :             : &                                  energy_part,energy_coeff_part,fcart_part,eff_pot%supercell%natom,&
    2603                 :             : &                                  eff_pot%crystal%natom,eff_pot%anharmonics_terms%ncoeff,&
    2604                 :             : &                                  sc_size,strain_tmp,strten_part,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell,&
    2605                 :             : &                                  eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells,eff_pot%mpi_coeff%comm,&
    2606         [ +  + ]:       10671 : &                                  filename=filename)
    2607                 :             : 
    2608         [ +  + ]:       10265 :     if(need_verbose)then
    2609                 :         706 :       write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the fitted coefficient          :',&
    2610                 :        1412 : &                                       energy_part,' Hartree'
    2611                 :         706 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2612                 :         706 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2613                 :             :     end if
    2614                 :       10265 :     energy = energy + energy_part
    2615   [ +  +  +  + ]:    35095225 :     fcart(:,:) = fcart(:,:) + fcart_part(:,:)
    2616         [ +  + ]:       71855 :     strten(:) = strten(:) + strten_part(:)
    2617                 :             :   end if
    2618                 :             : 
    2619                 :             : !---------------------------------
    2620                 :             : ! 7 - Compute confinement
    2621                 :             : !---------------------------------
    2622         [ -  + ]:       13519 :   if(eff_pot%confinement%need_confinement) then
    2623                 :             : 
    2624                 :             :     energy_part = zero
    2625                 :             : 
    2626                 :             :     call polynomial_conf_evaluate(disp_tmp,eff_pot%confinement%cutoff_disp,energy_part,&
    2627                 :             : &                                 eff_pot%confinement%factor_disp,&
    2628                 :             : &                                 eff_pot%confinement%factor_strain,fcart_part,strain_tmp,&
    2629                 :             : &                                 eff_pot%confinement%cutoff_strain,strten_part,&
    2630                 :             : &                                 eff_pot%confinement%power_disp,eff_pot%confinement%power_strain,&
    2631                 :             : &                                 eff_pot%mpi_coeff%my_cells,&
    2632                 :             : &                                 eff_pot%supercell%natom,eff_pot%crystal%natom,&
    2633                 :             : &                                 eff_pot%mpi_coeff%my_ncell,eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells,&
    2634                 :           0 : &                                 eff_pot%mpi_coeff%comm)
    2635                 :             : 
    2636                 :           0 :       energy = energy + energy_part
    2637                 :             : 
    2638   [ #  #  #  # ]:           0 :     if(abs(energy_part) > tol10 .and. need_verbose )then
    2639                 :           0 :       write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy of the confinement part            :',&
    2640                 :           0 : &                                       energy_part,' Hartree'
    2641                 :           0 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2642                 :           0 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2643                 :             :     end if
    2644                 :             :   end if
    2645                 :             : 
    2646                 :             : !-------------------------------------------
    2647                 :             : !!! External_ELECTRIC_FILED
    2648                 :             : ! 7.5 - Compute Forces and energies from external electric field
    2649                 :             : !------------------------------------------
    2650         [ +  + ]:       13519 : if(present(efield_type))then
    2651         [ +  + ]:        9864 :  if (efield_type  /= 0) then
    2652                 :             :   call calculate_forces_efield(eff_pot,energy_part,eff_pot%mpi_coeff%comm,fcart_part,natom,&
    2653                 :             :   &                       disp_tmp,xcart,efield_type,efield,efield_lambda,efield_period,&
    2654                 :          60 :   &                       efield_phase,efield_gmean,efield_gvel,efield_sigma,efield_background,time,nefield)
    2655         [ +  - ]:          60 :   if(need_verbose)then
    2656                 :          60 :       write(msg, '(a,1ES24.16,a)' ) ' Energy from electric field is             :',&
    2657                 :         120 : &                                       energy_part,' Hartree'
    2658                 :          60 :       call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2659                 :          60 :       call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2660                 :             : 
    2661                 :             :   end if
    2662                 :          60 :   energy = energy + energy_part
    2663   [ +  +  +  + ]:       19260 :   fcart = fcart + fcart_part
    2664                 :             :  endif
    2665                 :             : end if
    2666                 :             : !-------------------------------------------
    2667                 :             : ! 8 - Compute electronic Part with SCALE-UP
    2668                 :             : !------------------------------------------
    2669                 :             : 
    2670                 :       13519 : err_eng = .FALSE.
    2671                 :       13519 : err_for = .FALSE.
    2672                 :             : 
    2673                 :       13519 : energy_part = 0
    2674   [ +  +  +  + ]:    36076719 : fcart_part = 0
    2675                 :             : 
    2676         [ -  + ]:       13519 : if(need_elec_eval)then
    2677                 :             : #if defined DEV_MS_SCALEUP
    2678                 :             :    update_dens = .TRUE.
    2679                 :             :    write(msg,'(a)') ' wohoo i was here and call scale-up now!---STILL WOHOOO!---'
    2680                 :             :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2681                 :             :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2682                 :             :    err_eng = global_calculate_energy(energy_part,strain_tmp,disp_tmp,natom_for_scup)
    2683                 :             :    err_for = global_calculate_forces(fcart_part,strain_tmp,disp_tmp,natom_for_scup,update_dens)
    2684                 :             :    write(msg,'(a,1ES24.16,a)') 'The Energy of the electronic model is: ', energy_part,' unit?'
    2685                 :             :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2686                 :             :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2687                 :             : #endif
    2688                 :             : 
    2689                 :           0 : energy = energy + energy_part
    2690         [ #  # ]:           0 : do ia = 1, natom
    2691         [ #  # ]:           0 : fcart(:,ia) = fcart(:,ia) + fcart_part(:,ia)
    2692                 :             : end do
    2693                 :             : endif
    2694                 :             : 
    2695                 :             : 
    2696                 :             : 
    2697                 :             : !-----------------------------------
    2698                 :             : ! 9 - Add stress due to forces on
    2699                 :             : !     atoms and variation of disp
    2700                 :             : !     due to strain
    2701                 :             : !-----------------------------------
    2702                 :             : 
    2703                 :             : ! multiply forces by -1
    2704   [ +  +  +  + ]:    36076719 :   fcart = -1 * fcart
    2705                 :             : 
    2706                 :             : 
    2707                 :             : 
    2708                 :             : 
    2709                 :             : !Calculatei
    2710                 :       13519 :     strten_part(:) = zero
    2711         [ +  + ]:     9029319 :     do ia = 1,eff_pot%supercell%natom
    2712         [ +  + ]:    36076719 :       do mu = 1,3
    2713         [ +  + ]:   198347600 :         do alpha=1,6
    2714                 :   189331800 :           strten_part(alpha) = strten_part(alpha) - fcart(mu,ia) * du_delta_tmp(alpha,mu,ia)
    2715                 :             :         end do
    2716                 :             :       end do
    2717                 :             :     end do
    2718         [ +  + ]:       94633 :     strten(:) = strten(:) + strten_part(:)
    2719                 :             : 
    2720                 :             : ! write(*,*) "--- STRTEN after du/deta application --- "
    2721                 :             : ! write(*,*) strten(:)
    2722                 :             : 
    2723                 :             : !---------------------------------
    2724                 :             : ! 10 - Renormalize stress
    2725                 :             : !---------------------------------
    2726                 :             : 
    2727                 :             : ! divide stess tensor by ucvol
    2728         [ +  + ]:       94633 :   do alpha=1,6
    2729         [ +  + ]:       94633 :      if (alpha < 4) then
    2730                 :       40557 :         strten(alpha) = strten(alpha) * (1 + strain_tmp(alpha))/ ucvol
    2731                 :             :      else
    2732                 :       40557 :         strten(alpha) = strten(alpha) * (1 - strain_tmp(alpha)**2)/ ucvol
    2733                 :             :      end if
    2734                 :             :   end do
    2735                 :             : 
    2736                 :             : ! write(*,*) "--- STRTEN after /ucvol  --- "
    2737                 :             : ! write(*,*) strten(:)
    2738                 :             : ! Redistribute the residuale of the forces
    2739                 :       13519 :   call effective_potential_distributeResidualForces(eff_pot,fcart,eff_pot%supercell%natom)
    2740                 :             : 
    2741                 :       13519 :   call fcart2gred(fcart,gred,rprimd,natom)
    2742                 :             : 
    2743                 :             : !------------------------------------
    2744                 :             : ! 11 - Final Print:
    2745                 :             : !------------------------------------
    2746                 :             : 
    2747         [ +  + ]:       13519 :   if(need_verbose)then
    2748                 :        2056 :     write(msg, '(2a,es21.14)' ) ch10,&
    2749                 :        4112 : &     '    >>>>>>>>> Etotal= ',energy
    2750                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2751                 :        2056 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2752                 :             : 
    2753                 :        2056 :     write(msg,'(2a,1p,e15.7,a)') ch10,' Unit cell volume ucvol=',ucvol+tol10,' bohr^3'
    2754                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2755                 :             : 
    2756         [ +  + ]:      168592 :     write(msg, '(a,80a,3a)' ) ch10,('-',mu=1,80),ch10,&
    2757         [ +  - ]:      170648 : &   ' Cartesian components of stress tensor (hartree/bohr^3)'
    2758                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2759                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2760                 :             : 
    2761                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8)' ) &
    2762                 :        2056 : &   '  sigma(1 1)=',strten(1),'  sigma(3 2)=',strten(4)
    2763                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2764                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2765                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8)' ) &
    2766                 :        2056 : &   '  sigma(2 2)=',strten(2),'  sigma(3 1)=',strten(5)
    2767                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2768                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2769                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8)' ) &
    2770                 :        2056 : &   '  sigma(3 3)=',strten(3),'  sigma(2 1)=',strten(6)
    2771                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2772                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2773                 :             : 
    2774                 :             : ! Also output the pressure (minus one third the trace of the stress
    2775                 :             : ! tensor.
    2776                 :        2056 :     write(msg, '(a,a,es12.4,a)' ) ch10,&
    2777                 :        2056 : &   '-Cartesian components of stress tensor (GPa)         [Pressure=',&
    2778                 :        4112 : &   -(strten(1)+strten(2)+strten(3))*HaBohr3_GPa/3.0_dp,' GPa]'
    2779                 :             : 
    2780                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2781                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2782                 :             : 
    2783                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8)' ) &
    2784                 :        2056 : &   '- sigma(1 1)=',strten(1)*HaBohr3_GPa,&
    2785                 :        4112 : &   '  sigma(3 2)=',strten(4)*HaBohr3_GPa
    2786                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2787                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2788                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8)' ) &
    2789                 :        2056 : &   '- sigma(2 2)=',strten(2)*HaBohr3_GPa,&
    2790                 :        4112 : &   '  sigma(3 1)=',strten(5)*HaBohr3_GPa
    2791                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2792                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2793                 :             :     write(msg, '(a,1p,e16.8,a,1p,e16.8,a)' ) &
    2794                 :        2056 : &   '- sigma(3 3)=',strten(3)*HaBohr3_GPa,&
    2795                 :        4112 : &   '  sigma(2 1)=',strten(6)*HaBohr3_GPa
    2796                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2797                 :        2056 :     call wrtout(std_out,  msg,'COLL')
    2798   [ +  -  +  + ]:      166536 :     write(msg, '(80a,a)' ) ('-',mu=1,80),ch10
    2799                 :        2056 :     call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    2800                 :        2056 :     call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    2801                 :             :   end if
    2802                 :             : 
    2803                 :             : 
    2804                 :             : 
    2805         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(xcart)
    2806         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(disp_tmp)
    2807         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(du_delta_tmp)
    2808         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(fcart_part)
    2809         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(energy_coeff_part)
    2810                 :             : 
    2811   [ +  +  +  + ]:       27999 : end subroutine effective_potential_evaluate
    2812                 :             : 
    2813                 :             : 
    2814                 :             : !****f* m_effective_potential/calculate_forces_efield
    2815                 :             : !!
    2816                 :             : !! NAME
    2817                 :             : !! calculate_forces_efield
    2818                 :             : !!
    2819                 :             : !! FUNCTION
    2820                 :             : !! Compute the action of the electric field
    2821                 :             : !! different values of efield_type allow different functional forms
    2822                 :             : !! including spatial inhomogeneous fields and time dependent fields
    2823                 :             : !! INPUTS
    2824                 :             : !!
    2825                 :             : !! effpot         for the structural information about supercells etc
    2826                 :             : !! comm           parallel communication
    2827                 :             : !! natom          number of atoms on the supercell
    2828                 :             : !! disp_tmp       instantaneous atomic displacements
    2829                 :             : !! xcart          cartesian coordinates of the atoms
    2830                 :             : !! time           instantaneous time
    2831                 :             : !! efield_type    different electric field types
    2832                 :             : !!                1- homogeneous 2- AC Fields
    2833                 :             : !!                3- cos-like spatial modulation 4-cos-like spatial and time modulated
    2834                 :             : !!                5- Gaussian field 6-Double cos-like modulation
    2835                 :             : !! efield_lambda  spatial modulation on cos-like fields
    2836                 :             : !! efield_period  Time modulation on AC fields
    2837                 :             : !! efield_phase   Phase shift for cos-like
    2838                 :             : !! efield_gmean   Center of the Gaussian field
    2839                 :             : !! efield_gvel    Velocity of the Gaussian field
    2840                 :             : !! efield_sigma   Std deviation of the efield
    2841                 :             : !! efield_background Homogeneous background
    2842                 :             : !!
    2843                 :             : !! OUTPUT
    2844                 :             : !!
    2845                 :             : !! energy_part    to update the energy contribution of the electric field
    2846                 :             : !! fcart_part     to update the contribution to the forces
    2847                 :             : !!
    2848                 :             : !!
    2849                 :          60 : subroutine calculate_forces_efield(eff_pot,energy_part,comm,fcart_part,natom,disp_tmp,xcart,&
    2850                 :             : &                       efield_type,efield,efield_lambda,efield_period,efield_phase,&
    2851                 :             : &                       efield_gmean,efield_gvel,efield_sigma,efield_background,time,nefield)
    2852                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2853                 :             :   integer, intent(in) :: natom,comm
    2854                 :             :   type(effective_potential_type),intent(in) :: eff_pot
    2855                 :             :   real(dp),intent(inout) :: energy_part
    2856                 :             :   real(dp),intent(inout) :: fcart_part(3,natom)
    2857                 :             :   integer, intent(in) :: efield_type
    2858                 :             :   integer, intent(in), optional :: nefield
    2859                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield(3,*)
    2860                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_background(3)
    2861                 :             :   real(dp),intent(inout),optional :: efield_lambda(3,*)
    2862                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_gmean(3)
    2863                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_gvel(3)
    2864                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_period
    2865                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_phase(*)
    2866                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: efield_sigma
    2867                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: time
    2868                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: disp_tmp(3,natom),xcart(3,natom)
    2869                 :             : !Arguments ------------------------------------
    2870                 :             : !Internal variables----------------------------
    2871                 :             :   integer :: ii,ia
    2872                 :             :   real(dp):: argumento,argumento2
    2873                 :             :   integer :: icell,ierr,kk,ll
    2874                 :             : !array
    2875                 :             :   real(dp) :: ext_field(3),ext_field2(3), temp_pol(3),efield_kk(3),pos_gcenter(3),ext_field_bck(3)
    2876                 :             : !Internal variables----------------------------
    2877                 :          70 : select case (efield_type)
    2878                 :             : case(1)
    2879                 :          10 :   ext_field = zero
    2880                 :          10 :   temp_pol = zero
    2881                 :          10 :   energy_part = zero
    2882   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:) = zero
    2883         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield)) then
    2884         [ +  + ]:          40 :     ext_field = -1 * efield(:,1) ! Use first field by default
    2885                 :             :   endif
    2886         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    2887         [ +  + ]:          40 :     ext_field = ext_field - efield_background
    2888                 :             :   endif
    2889                 :             : 
    2890         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    2891                 :         160 :     ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    2892         [ +  + ]:         970 :     do ia = 1,eff_pot%crystal%natom
    2893                 :         800 :       kk = ii + ia
    2894                 :             :       !We compute the polarization from the atomic displacements
    2895   [ -  +  +  -  :        2400 :       temp_pol = temp_pol + matmul(disp_tmp(:,kk),&
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    2896   [ +  +  +  +  :       23200 :               & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  -  +  
          -  -  -  +  +  
                   +  - ]
    2897                 :             :       !We compute the forces as the Born effective charges times the electric field
    2898   [ +  -  +  +  :       20160 :       fcart_part(:,kk) = matmul(ext_field, eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    2899                 :             :     end do
    2900                 :             :   end do
    2901                 :             :   !We compute the energy as the Polarization times the electric field
    2902         [ +  + ]:          40 :   energy_part = DOT_PRODUCT(ext_field(:),temp_pol(:))
    2903                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    2904                 :          10 :   call xmpi_sum(fcart_part, comm, ierr)
    2905                 :             : case (2)
    2906         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield) .and. present(nefield)) then
    2907         [ +  + ]:          40 :     ext_field = -1 * efield(:,1) ! Use first field by default
    2908                 :             :   endif
    2909         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    2910         [ +  + ]:          40 :     ext_field_bck = -1 * efield_background
    2911                 :             :   endif
    2912                 :          10 :   temp_pol = zero
    2913                 :          10 :   energy_part = zero
    2914   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:)  = zero
    2915         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    2916                 :         160 :      ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    2917         [ +  + ]:         970 :            do ia = 1, eff_pot%crystal%natom
    2918                 :         800 :              kk = ii + ia
    2919                 :             :              !We compute the electric field value at the given time
    2920         [ +  + ]:        3200 :              efield_kk(:)=cos(-two_pi/efield_period*time+efield_phase(1))*ext_field(:)+ext_field_bck(:)
    2921         [ +  - ]:         800 :              temp_pol = matmul(disp_tmp(:,kk),&
    2922   [ +  +  +  +  :       17600 :                      & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  -  +  -  -  
                      - ]
    2923   [ +  -  +  +  :       20000 :              fcart_part(:,kk) = matmul(efield_kk , eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    2924         [ +  + ]:        3360 :              energy_part=energy_part+DOT_PRODUCT(efield_kk(:),temp_pol(:))
    2925                 :             :            end do
    2926                 :             :   end do
    2927                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    2928                 :          10 :   call xmpi_sum(fcart_part , comm, ierr)
    2929                 :             : case (3)
    2930         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield)) then
    2931         [ +  + ]:          40 :     ext_field =-1* efield(:, 1)
    2932                 :             :   endif
    2933         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    2934         [ +  + ]:          40 :     ext_field_bck =-1* efield_background
    2935                 :             :   endif
    2936                 :          10 :   temp_pol = zero
    2937                 :          10 :   energy_part = zero
    2938   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:)  = zero
    2939         [ +  + ]:          40 :   do ll=1,3
    2940                 :             :   !We update the value of the spatial modulation to convey with PBC in case
    2941                 :             :   !the lattice has been updated
    2942   [ +  +  +  - ]:          40 :      if(efield_lambda(ll,1)/=0.0 .and. abs(efield_lambda(ll,1))<2.0*eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)) then
    2943                 :          10 :         efield_lambda(ll,1)=sign(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/nint(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/efield_lambda(ll,1)),efield_lambda(ll,1))
    2944                 :             :      endif
    2945                 :             :   enddo
    2946         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    2947                 :         160 :      ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    2948         [ +  + ]:         970 :            do ia = 1, eff_pot%crystal%natom
    2949                 :         800 :              kk = ii + ia
    2950                 :         800 :              argumento=0.0
    2951         [ +  + ]:        3200 :              do ll=1,3
    2952         [ +  + ]:        3200 :              if (efield_lambda(ll,1)/=0.0) then
    2953                 :         800 :                      argumento=argumento+two_pi*xcart(ll,kk)/efield_lambda(ll,1)
    2954                 :             :              endif
    2955                 :             :              enddo
    2956         [ +  + ]:        3200 :              efield_kk(:)=cos(argumento+efield_phase(1))*ext_field(:)+ext_field_bck(:)
    2957         [ +  - ]:         800 :              temp_pol = matmul(disp_tmp(:,kk),&
    2958   [ +  +  +  +  :       17600 :                      & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  -  +  -  -  
                      - ]
    2959   [ +  -  +  +  :       20000 :              fcart_part(:,kk) = matmul(efield_kk , eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    2960         [ +  + ]:        3360 :              energy_part=energy_part+DOT_PRODUCT(efield_kk(:),temp_pol(:))
    2961                 :             :            end do
    2962                 :             :   end do
    2963                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    2964                 :          10 :   call xmpi_sum(fcart_part , comm, ierr)
    2965                 :             : case (4)
    2966         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield)) then
    2967         [ +  + ]:          40 :     ext_field =-1*efield(:, 1)
    2968                 :             :   endif
    2969         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    2970         [ +  + ]:          40 :     ext_field_bck =-1* efield_background
    2971                 :             :   endif
    2972                 :          10 :   temp_pol = zero
    2973                 :          10 :   energy_part = zero
    2974   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:)  = zero
    2975         [ +  + ]:          40 :   do ll=1,3
    2976   [ +  +  +  - ]:          40 :      if(efield_lambda(ll,1)/=0.0 .and. abs(efield_lambda(ll,1))<2.0*eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)) then
    2977                 :          10 :         efield_lambda(ll,1)=sign(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/nint(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/efield_lambda(ll,1)),efield_lambda(ll,1))
    2978                 :             :      endif
    2979                 :             :   enddo
    2980         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    2981                 :         160 :      ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    2982         [ +  + ]:         970 :            do ia = 1, eff_pot%crystal%natom
    2983                 :         800 :              kk = ii + ia
    2984                 :         800 :              argumento=0.0
    2985         [ +  + ]:        3200 :              do ll=1,3
    2986         [ +  + ]:        3200 :              if (efield_lambda(ll,1)/=0.0) then
    2987                 :         800 :                      argumento=argumento+two_pi*xcart(ll,kk)/efield_lambda(ll,1)
    2988                 :             :              endif
    2989                 :             :              enddo
    2990         [ +  + ]:        3200 :              efield_kk(:)=cos(argumento-two_pi/efield_period*time+efield_phase(1))*ext_field(:)+ext_field_bck(:)
    2991         [ +  - ]:         800 :              temp_pol = matmul(disp_tmp(:,kk),&
    2992   [ +  +  +  +  :       17600 :                      & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  -  +  -  -  
                      - ]
    2993   [ +  -  +  +  :       20000 :              fcart_part(:,kk) = matmul(efield_kk , eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    2994         [ +  + ]:        3360 :              energy_part=energy_part+DOT_PRODUCT(efield_kk(:),temp_pol(:))
    2995                 :             :            end do
    2996                 :             :   end do
    2997                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    2998                 :          10 :   call xmpi_sum(fcart_part , comm, ierr)
    2999                 :             : case (5)
    3000         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield) .and. present(nefield)) then
    3001         [ +  + ]:          40 :     ext_field = -1 * efield(:,1) ! Use first field by default
    3002                 :             :   endif
    3003         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    3004         [ +  + ]:          40 :     ext_field_bck =-1* efield_background
    3005                 :             :   endif
    3006                 :          10 :   temp_pol = zero
    3007                 :          10 :   energy_part = zero
    3008   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:)  = zero
    3009         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    3010                 :         160 :      ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    3011         [ +  + ]:         970 :            do ia = 1, eff_pot%crystal%natom
    3012                 :         800 :              kk = ii + ia
    3013         [ +  + ]:        3200 :              pos_gcenter(:)=xcart(:,kk)-efield_gmean(:)-efield_gvel(:)*time
    3014         [ +  + ]:        3200 :              do ll=1,3
    3015                 :             :              !PBC for the Gaussian field
    3016                 :             :                 pos_gcenter(ll)=pos_gcenter(ll)-eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)*&
    3017                 :        3200 :                         &nint(pos_gcenter(ll)/eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll))
    3018                 :             :              enddo
    3019   [ +  +  +  + ]:        5600 :              efield_kk(:)=EXP(-DOT_PRODUCT(pos_gcenter(:),pos_gcenter(:))/efield_sigma/efield_sigma)*ext_field(:)+ext_field_bck(:)
    3020         [ +  - ]:         800 :              temp_pol = matmul(disp_tmp(:,kk),&
    3021   [ +  +  +  +  :       17600 :                      & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  -  +  -  -  
                      - ]
    3022   [ +  -  +  +  :       20000 :              fcart_part(:,kk) = matmul(efield_kk , eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    3023         [ +  + ]:        3360 :              energy_part=energy_part+DOT_PRODUCT(efield_kk(:),temp_pol(:))
    3024                 :             :            end do
    3025                 :             :   end do
    3026                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    3027                 :          10 :   call xmpi_sum(fcart_part , comm, ierr)
    3028                 :             : case (6)
    3029         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield) .and. present(nefield)) then
    3030         [ +  - ]:          10 :     if (nefield >= 1) then
    3031         [ +  + ]:          40 :       ext_field = -1 * efield(:,1)
    3032         [ +  + ]:          40 :       ext_field2 = -1 * efield(:,2)
    3033                 :             :     endif
    3034                 :             :   endif
    3035         [ +  - ]:          10 :   if (present(efield_background)) then
    3036         [ +  + ]:          40 :     ext_field_bck = -1 * efield_background
    3037                 :             :   endif
    3038                 :          10 :   temp_pol = zero
    3039                 :          10 :   energy_part = zero
    3040   [ +  +  +  + ]:        3210 :   fcart_part(:,:)  = zero
    3041         [ +  + ]:          40 :   do ll=1,3
    3042         [ +  - ]:          40 :      if(present(efield_lambda)) then
    3043   [ +  +  +  - ]:          30 :        if(efield_lambda(ll,1)/=0.0 .and. abs(efield_lambda(ll,1))<2.0*eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)) then
    3044                 :          10 :           efield_lambda(ll,1)=sign(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/nint(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/efield_lambda(ll,1)),efield_lambda(ll,1))
    3045                 :             :        endif
    3046   [ +  -  +  - ]:          30 :        if(present(nefield) .and. nefield >= 2) then
    3047   [ +  +  +  - ]:          30 :          if(efield_lambda(ll,2)/=0.0 .and. abs(efield_lambda(ll,2))<2.0*eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)) then
    3048                 :          10 :             efield_lambda(ll,2)=sign(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/nint(eff_pot%supercell%rprimd(ll,ll)/efield_lambda(ll,2)),efield_lambda(ll,2))
    3049                 :             :          endif
    3050                 :             :        endif
    3051                 :             :      endif
    3052                 :             :   enddo
    3053         [ +  + ]:         170 :   do icell = 1,eff_pot%mpi_coeff%my_ncell
    3054                 :         160 :      ii = eff_pot%mpi_coeff%my_index_cells(4,icell)
    3055         [ +  + ]:         970 :            do ia = 1, eff_pot%crystal%natom
    3056                 :         800 :              kk = ii + ia
    3057                 :         800 :              argumento=0.0
    3058                 :         800 :              argumento2=0.0
    3059         [ +  + ]:        3200 :              do ll=1,3
    3060   [ +  -  +  + ]:        2400 :                if (present(efield_lambda) .and. efield_lambda(ll,1)/=0.0) then
    3061                 :         800 :                  argumento=argumento+two_pi*xcart(ll,kk)/efield_lambda(ll,1)
    3062                 :             :                endif
    3063                 :             :                if (present(efield_lambda) .and. present(nefield) &
    3064   [ +  -  +  -  :        3200 :                & .and. nefield >= 2 .and. efield_lambda(ll,2)/=0.0) then
                   +  + ]
    3065                 :         800 :                  argumento2=argumento2+two_pi*xcart(ll,kk)/efield_lambda(ll,2)
    3066                 :             :                endif
    3067                 :             :              enddo
    3068         [ +  + ]:        3200 :              efield_kk(:)=cos(argumento+efield_phase(1))*ext_field(:)
    3069   [ +  -  +  - ]:         800 :              if (present(nefield) .and. nefield >= 2) then
    3070         [ +  + ]:        3200 :                efield_kk(:)=efield_kk(:)+cos(argumento2+efield_phase(2))*ext_field2
    3071                 :             :              endif
    3072         [ +  - ]:         800 :              if (present(efield_background)) then
    3073         [ +  + ]:        3200 :                efield_kk(:)=efield_kk(:)+ext_field_bck(:)
    3074                 :             :              endif
    3075         [ +  - ]:         800 :              temp_pol = matmul(disp_tmp(:,kk),&
    3076   [ +  +  +  +  :       17600 :                      & eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  -  +  -  -  
                      - ]
    3077   [ +  -  +  +  :       20000 :              fcart_part(:,kk) = matmul(efield_kk , eff_pot%harmonics_terms%zeff(:,:,eff_pot%supercell%atom_indexing(kk)))
          +  +  +  +  +  
                -  +  - ]
    3078         [ +  + ]:        3360 :              energy_part=energy_part+DOT_PRODUCT(efield_kk(:),temp_pol(:))
    3079                 :             :            end do
    3080                 :             :   end do
    3081                 :          10 :   call xmpi_sum(energy_part, comm, ierr)
    3082   [ +  +  +  +  :         120 :   call xmpi_sum(fcart_part , comm, ierr)
                +  +  - ]
    3083                 :             : end select
    3084                 :             : !!***
    3085                 :             : !!***
    3086                 :             : !!Subroutine Inh Elec Field Ends-----
    3087                 :             : !!***
    3088                 :             : !!***
    3089                 :          60 : end subroutine calculate_forces_efield
    3090                 :             : 
    3091                 :             : 
    3092                 :             : !!***
    3093                 :             : 
    3094                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_getDisp
    3095                 :             : !!
    3096                 :             : !! NAME
    3097                 :             : !! effective_potential_getDisp
    3098                 :             : !!
    3099                 :             : !! FUNCTION
    3100                 :             : !! Compute cartesian coordinates of the displacment
    3101                 :             : !! between two configurations.
    3102                 :             : !! You can provide reduce or cartesian coordinates for both perturbed structure
    3103                 :             : !! and reference structure
    3104                 :             : !!
    3105                 :             : !! INPUTS
    3106                 :             : !! natom = number of atoms
    3107                 :             : !! rprimd_hist = dimensional primitive translations for real space of the perturbed structure
    3108                 :             : !! rprimd_ref  = dimensional primitive translations for real space of the reference structure
    3109                 :             : !! comm = mpi communicator
    3110                 :             : !! xcart_hist(3,natom) = optional, cartesian coordinates of the atoms in the perturbed structure
    3111                 :             : !! xred_hist(3,natom)  = optional, reduced coordinates of the atoms in the perturbed structure
    3112                 :             : !! xred_ref(3,natom)   = optional, reduced coordinates of the atoms in the reference structure
    3113                 :             : !! xcart_ref(3,natom) = optional, cartesian coordinates of the atoms in the reference structure
    3114                 :             : !! compute_displacement= optional, flag to compute the displacement array (default is true)
    3115                 :             : !! compute_duDelta = optional, flag to compute the du_delta array (default is true)
    3116                 :             : !!                             Be careful, if you specify compute_displacement=.false.,
    3117                 :             : !!                             you need to provide to this routine the good displacement array!
    3118                 :             : !!
    3119                 :             : !!
    3120                 :             : !! OUTPUT
    3121                 :             : !! displacement(3,natom) = cartesian atomic displacement between two configurations (Bohr)
    3122                 :             : !! du_delta(6,3,natom)   = variation of the displacmeent wr to strain
    3123                 :             : !!
    3124                 :             : !! SOURCE
    3125                 :             : 
    3126                 :       27038 : subroutine effective_potential_getDisp(displacement,du_delta,natom,rprimd_hist,rprimd_ref,comm,&
    3127                 :       26077 : &                                      xcart_hist,xred_hist,xred_ref,xcart_ref,compute_displacement,&
    3128                 :             : &                                      compute_duDelta)
    3129                 :             : 
    3130                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3131                 :             : !scalars
    3132                 :             :   integer, intent(in) :: natom,comm
    3133                 :             :   logical,optional,intent(in) :: compute_displacement,compute_duDelta
    3134                 :             : !array
    3135                 :             :   real(dp),intent(in) :: rprimd_ref(3,3),rprimd_hist(3,3)
    3136                 :             :   real(dp),intent(out) :: displacement(3,natom),du_delta(6,3,natom)
    3137                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: xred_hist(3,natom),xcart_hist(3,natom)
    3138                 :             :   real(dp),intent(in),optional :: xred_ref(3,natom),xcart_ref(3,natom)
    3139                 :             : !Local variables-------------------------------
    3140                 :             : !scalar
    3141                 :             :   integer :: ii,ia,ib,mu
    3142                 :             :   integer :: ierr,nproc,my_rank,natom_alone,my_natom
    3143                 :             :   character(len=500) :: msg
    3144                 :             :   logical :: has_strain
    3145                 :             :   logical :: need_displacement,need_duDelta
    3146                 :             : !array
    3147                 :             :   integer,parameter :: alpha(9)=(/1,2,3,3,3,2,2,1,1/),beta(9)=(/1,2,3,2,1,1,3,3,2/)
    3148                 :       13519 :   integer,allocatable :: my_atoms(:)
    3149                 :             :   type(strain_type) :: strain
    3150                 :       13519 :   real(dp),allocatable :: xcart_hist_tmp(:,:),xcart_ref_tmp(:,:),xred_ref_tmp(:,:)
    3151                 :             :   real(dp) :: strain_inv(3,3),strain_inv_u(3),strain_tmp(3,3)
    3152                 :             : ! *************************************************************************
    3153                 :             : 
    3154         [ -  + ]:       13519 :   if (.not.(present(xred_ref).or.present(xcart_ref))) then
    3155                 :             :      write(msg, '(3a)' )&
    3156                 :           0 : &         'You need at least give xcart_ref or xred_ref '
    3157                 :           0 :      ABI_ERROR(msg)
    3158                 :             :   end if
    3159                 :             : 
    3160         [ -  + ]:       13519 :   if (.not.(present(xred_hist).or.present(xcart_hist))) then
    3161                 :             :      write(msg, '(3a)' )&
    3162                 :           0 : &         'You need at least give xcart_hist or xred_hist '
    3163                 :           0 :      ABI_ERROR(msg)
    3164                 :             :   end if
    3165                 :             : 
    3166                 :       13519 :   need_duDelta = .TRUE.
    3167                 :       13519 :   need_displacement = .TRUE.
    3168         [ +  - ]:       13519 :   if(present(compute_duDelta)) need_duDelta = compute_duDelta
    3169         [ +  - ]:       13519 :   if(present(compute_displacement)) need_displacement = compute_displacement
    3170         [ -  + ]:       13519 :   if(.not.need_duDelta .and. .not.need_displacement) return
    3171                 :             : 
    3172   [ -  +  +  -  :       40557 :   ABI_MALLOC(xcart_hist_tmp,(3,natom))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    3173   [ -  +  +  -  :       27038 :   ABI_MALLOC(xcart_ref_tmp,(3,natom))
             -  +  -  + ]
    3174   [ -  +  +  -  :       27038 :   ABI_MALLOC(xred_ref_tmp,(3,natom))
             -  +  -  + ]
    3175                 :             : 
    3176                 :             : !--------------------------------------------
    3177                 :             : ! 0 - Set the MPI
    3178                 :             : !--------------------------------------------
    3179                 :       13519 :   nproc = xmpi_comm_size(comm); my_rank = xmpi_comm_rank(comm)
    3180                 :       13519 :   natom_alone = mod(natom,nproc)
    3181                 :       13519 :   my_natom = int(aint(real(natom,sp)/(nproc)))
    3182         [ +  + ]:       13519 :   if(my_rank >= (nproc-natom_alone)) then
    3183                 :         200 :     my_natom = my_natom  + 1
    3184                 :             :   end if
    3185   [ -  +  +  -  :       40557 :   ABI_MALLOC(my_atoms,(my_natom))
          +  -  +  -  -  
                +  -  + ]
    3186         [ +  + ]:     8969039 :   my_atoms = 0
    3187         [ +  + ]:     8969039 :   do ii=1,my_natom
    3188         [ +  + ]:     8969039 :     if(my_rank >= (nproc-natom_alone))then
    3189                 :             :       my_atoms(ii)=(int(aint(real(natom,sp)/nproc)))*(my_rank)+&
    3190                 :        8500 : &                              (my_rank - (nproc-natom_alone)) + ii
    3191                 :             :     else
    3192                 :     8947020 :       my_atoms(ii)=(my_natom)*(my_rank)  + ii
    3193                 :             :     end if
    3194                 :             :   end do
    3195                 :             : 
    3196                 :             : !--------------------------------------------
    3197                 :             : ! 1 - Get the strain for this step
    3198                 :             : !--------------------------------------------
    3199                 :       13519 :   has_strain = .FALSE.
    3200                 :       13519 :   call strain_get(strain,rprim=rprimd_ref,rprim_def=rprimd_hist)
    3201         [ +  + ]:       13519 :   if (strain%name /= "reference")  then
    3202                 :       18548 :     has_strain = .TRUE.
    3203   [ +  +  +  + ]:       60281 :     strain_tmp = strain%strain
    3204                 :        4637 :     strain_tmp(1,1) = strain_tmp(1,1) + 1.0
    3205                 :        4637 :     strain_tmp(2,2) = strain_tmp(2,2) + 1.0
    3206                 :        4637 :     strain_tmp(3,3) = strain_tmp(3,3) + 1.0
    3207                 :             :     ! get (1+eta)^-1
    3208                 :        4637 :     call matr3inv(strain_tmp,strain_inv)
    3209                 :             :   else if (strain%name == "reference")  then
    3210                 :        8882 :     strain_inv(:,:) = zero
    3211                 :        8882 :     strain_inv(1,1) = 1.0
    3212                 :        8882 :     strain_inv(2,2) = 1.0
    3213                 :        8882 :     strain_inv(3,3) = 1.0
    3214                 :             :   end if
    3215                 :             : !  write(*,*) "---- STRAIN ----"
    3216                 :             : !  do ii = 1,3
    3217                 :             : !    write(*,*) strain%strain(ii,:)
    3218                 :             : !  enddo
    3219                 :             : !  write(*,*) "---- 1+STRAIN inv ----"
    3220                 :             : !  do ii = 1,3
    3221                 :             : !    write(*,*) strain_inv(ii,:)
    3222                 :             : !  enddo
    3223                 :             : 
    3224                 :             : ! fill the history position
    3225         [ +  + ]:       13519 :   if(present(xcart_hist)) then
    3226   [ +  +  +  + ]:    35921998 :     xcart_hist_tmp(:,:) = xcart_hist(:,:)
    3227                 :             :   else
    3228                 :         961 :     call xred2xcart(natom, rprimd_hist, xcart_hist_tmp, xred_hist)
    3229                 :             :   end if
    3230                 :             : 
    3231                 :             : ! Fill the reference position and change the cartesian coordinates
    3232                 :             : ! if the rprimd is different
    3233         [ +  + ]:       13519 :   if(has_strain) then
    3234         [ +  - ]:        4637 :     if(present(xcart_ref)) then
    3235                 :        4637 :       call xcart2xred(natom, rprimd_ref,  xcart_ref,     xred_ref_tmp)
    3236                 :        4637 :       call xred2xcart(natom, rprimd_hist, xcart_ref_tmp, xred_ref_tmp)
    3237                 :             :     else
    3238                 :           0 :       call xred2xcart(natom, rprimd_hist, xcart_ref_tmp, xred_ref)
    3239                 :             :     end if
    3240                 :             :   else
    3241         [ +  - ]:        8882 :     if(present(xcart_ref)) then
    3242   [ +  +  +  + ]:    34705746 :       xcart_ref_tmp(:,:) = xcart_ref(:,:)
    3243                 :             :     else
    3244                 :           0 :       call xred2xcart(natom, rprimd_ref, xcart_ref_tmp, xred_ref)
    3245                 :             :     end if
    3246                 :             :   end if
    3247                 :             : 
    3248                 :             : ! Compute displacement
    3249         [ +  - ]:       13519 :   if(need_displacement)then
    3250   [ +  +  +  + ]:    36076719 :     displacement(:,:) = zero
    3251                 :             : !    write(*,*) "-----   DISP -----"
    3252         [ +  + ]:     9029319 :     do ii = 1, natom
    3253         [ +  + ]:    36076719 :       displacement(:,ii) = xcart_hist_tmp(:,ii) - xcart_ref_tmp(:,ii)
    3254                 :             : !      write(*,*) displacement(:,ii)
    3255                 :             :     end do
    3256                 :             :   end if
    3257                 :             : 
    3258                 :             : !   Du_Delta after Equation A4 in 2017 Paper Carlos
    3259   [ +  +  +  +  :   198361119 :   du_delta=zero
                   +  + ]
    3260         [ +  + ]:     8969039 :   do ia=1,my_natom
    3261                 :     8955520 :     ib = my_atoms(ia)
    3262                 :             :     !Calc (1+eta)^-1 * disp(ib)
    3263   [ +  +  +  + ]:   116421760 :     strain_inv_u = MATMUL(strain_inv,displacement(:,ib))
    3264                 :             : !    write(*,*) "--- strain_inv_u ---"
    3265                 :             : !    write(*,*) strain_inv_u
    3266                 :             :     ! fill du_delta_e
    3267         [ +  + ]:    62702159 :     do ii = 1,6
    3268         [ +  + ]:   223888000 :       do mu = 1,3
    3269         [ +  + ]:   161199360 :         if(alpha(ii)==mu)then
    3270                 :    53733120 :           du_delta(ii,mu,ib) = du_delta(ii,mu,ib) + half * strain_inv_u(beta(ii))
    3271                 :             :         end if
    3272         [ +  + ]:   214932480 :         if(beta(ii)==mu)then
    3273                 :    53733120 :           du_delta(ii,mu,ib) = du_delta(ii,mu,ib) + half * strain_inv_u(alpha(ii))
    3274                 :             :         end if
    3275                 :             :       enddo
    3276                 :             :     enddo
    3277                 :             :   enddo
    3278                 :       13519 :   call xmpi_sum(du_delta , comm, ierr)
    3279                 :             : 
    3280         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(my_atoms)
    3281         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(xcart_hist_tmp)
    3282         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(xcart_ref_tmp)
    3283         [ -  + ]:       13519 :   ABI_FREE(xred_ref_tmp)
    3284                 :             : 
    3285   [ +  -  +  + ]:       27038 : end subroutine effective_potential_getDisp
    3286                 :             : !!***
    3287                 :             : 
    3288                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_distributeResidualForces
    3289                 :             : !!
    3290                 :             : !! NAME
    3291                 :             : !! effective_potential_distributeResidualForces
    3292                 :             : !!
    3293                 :             : !! FUNCTION
    3294                 :             : !! Distribute the residual forces in a weighted manner
    3295                 :             : !!
    3296                 :             : !! INPUTS
    3297                 :             : !! natom   = number of atoms
    3298                 :             : !! eff_pot = effective potential structure
    3299                 :             : !!
    3300                 :             : !! OUTPUT
    3301                 :             : !! fcart   = forces in cartesian coordinates
    3302                 :             : !!
    3303                 :             : !! SOURCE
    3304                 :             : 
    3305                 :       13519 : subroutine effective_potential_distributeResidualForces(eff_pot,fcart,natom)
    3306                 :             : 
    3307                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3308                 :             : !scalars
    3309                 :             :   integer, intent(in) :: natom
    3310                 :             : !array
    3311                 :             :   type(effective_potential_type),intent(in) :: eff_pot
    3312                 :             :   real(dp),intent(inout) :: fcart(3,natom)
    3313                 :             : !Local variables-------------------------------
    3314                 :             : !scalar
    3315                 :             :   real(dp):: mass_ia,sum_mass
    3316                 :             :   integer :: ia
    3317                 :             : !array
    3318                 :             :   real(dp):: sum_f(3)
    3319                 :             : 
    3320                 :             : ! *************************************************************************
    3321                 :             : 
    3322         [ +  + ]:     9029319 :   sum_f(1) = sum(fcart(1,:))
    3323         [ +  + ]:     9029319 :   sum_f(2) = sum(fcart(2,:))
    3324         [ +  + ]:     9029319 :   sum_f(3) = sum(fcart(3,:))
    3325                 :       13519 :   sum_mass = zero
    3326                 :             : 
    3327         [ +  + ]:     9029319 :   do ia=1,natom
    3328                 :     9029319 :     sum_mass = sum_mass + eff_pot%crystal%amu(eff_pot%supercell%typat(ia))
    3329                 :             :   end do
    3330                 :             : 
    3331         [ +  + ]:     9029319 :   do ia=1,natom
    3332                 :     9015800 :     mass_ia = eff_pot%crystal%amu(eff_pot%supercell%typat(ia))
    3333         [ +  + ]:    36076719 :     fcart(:,ia) = fcart(:,ia) - (mass_ia/sum_mass) * sum_f(:)
    3334                 :             :   end do
    3335                 :             : 
    3336                 :             : 
    3337                 :       13519 : end subroutine effective_potential_distributeResidualForces
    3338                 :             : !!***
    3339                 :             : 
    3340                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_writeAnhHead
    3341                 :             : !!
    3342                 :             : !! NAME
    3343                 :             : !! effective_potential_writeAnhHead
    3344                 :             : !!
    3345                 :             : !! FUNCTION
    3346                 :             : !! Write Header of anharmonic_energy_terms.out file
    3347                 :             : !!
    3348                 :             : !! INPUTS
    3349                 :             : !! natom   = number of atoms
    3350                 :             : !! eff_pot = effective potential structure
    3351                 :             : !!
    3352                 :             : !! OUTPUT
    3353                 :             : !!
    3354                 :             : !! SOURCE
    3355                 :             : 
    3356                 :           1 : subroutine effective_potential_writeAnhHead(ncoeff,filename,anh_terms)
    3357                 :             : 
    3358                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3359                 :             : !scalars
    3360                 :             :   integer, intent(in) :: ncoeff
    3361                 :             : !Strings/Characters
    3362                 :             :   character(len=fnlen) :: filename
    3363                 :             : !array
    3364                 :             :   type(anharmonics_terms_type ),intent(in) :: anh_terms
    3365                 :             : !Local variables-------------------------------
    3366                 :             : !scalar
    3367                 :             :   integer :: icoeff,unit_out
    3368                 :             : !Strings/Characters
    3369                 :             :   character(len=fnlen) :: name_file
    3370                 :             :   character(len=200):: term_name
    3371                 :             : !array
    3372                 :             : 
    3373                 :             : ! *************************************************************************
    3374                 :             : 
    3375                 :             :   ! Marcus: if wanted: analyze anharmonic terms of effective potential &&
    3376                 :             :   ! and print anharmonic contribution to file anharmonic_energy_terms.out
    3377                 :             :   ! Open File and write header
    3378         [ +  - ]:           1 :   name_file=trim(filename)//'_anharmonic_terms_energy.dat'
    3379                 :           1 :   unit_out = get_unit()
    3380                 :           1 :   open(unit=unit_out,file=name_file,status='replace',form='formatted')
    3381                 :           1 :   write(unit_out,*) '#---------------------------------------------#'
    3382                 :           1 :   write(unit_out,*) '#    Anharmonic Terms Energy Contribution     #'
    3383                 :           1 :   write(unit_out,*) '#---------------------------------------------#'
    3384                 :           1 :   write(unit_out,*) ''
    3385                 :           1 :   write(unit_out,'(A,I5)') 'Number of Terms: ', ncoeff
    3386                 :           1 :   write(unit_out,*) ''
    3387                 :           1 :   write(unit_out,'(A)') 'Terms     Names'
    3388         [ +  + ]:          61 :   do icoeff=1,ncoeff
    3389                 :          60 :     term_name = anh_terms%coefficients(icoeff)%name
    3390                 :          61 :     write(unit_out,'(I5,A,A)') icoeff,'     ',trim(term_name)
    3391                 :             :   enddo
    3392                 :           1 :   write(unit_out,*) ''
    3393                 :           1 :   write(unit_out,'(A)',advance='no')  'Cycle/Terms'
    3394         [ +  + ]:          61 :   do icoeff=1,ncoeff
    3395         [ +  + ]:          61 :     if(icoeff<ncoeff)then
    3396                 :          59 :     write(unit_out,'(I5)',advance='no') icoeff
    3397                 :             :     else
    3398                 :           1 :     write(unit_out,'(I5)',advance='yes') icoeff
    3399                 :             :     endif
    3400                 :             :   enddo
    3401                 :             :   !close(unit_out)
    3402                 :             : 
    3403                 :           1 : end subroutine effective_potential_writeAnhHead
    3404                 :             : 
    3405                 :             : 
    3406                 :             : !AM_EXPERIMENTAL SECTION
    3407                 :             : !!****f* m_effective_potential/equal
    3408                 :             : !! NAME
    3409                 :             : !!  equal
    3410                 :             : !!
    3411                 :             : !! FUNCTION
    3412                 :             : !! compare two effective potential
    3413                 :             : !!
    3414                 :             : !! INPUTS
    3415                 :             : !! e1<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    3416                 :             : !! e2<type(effective_potential_type)> = effective_potential datatype
    3417                 :             : !!
    3418                 :             : !! OUTPUT
    3419                 :             : !!
    3420                 :             : !! SOURCE
    3421                 :             : 
    3422                 :           0 : pure function effective_potential_compare(e1,e2) result (res)
    3423                 :             : 
    3424                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3425                 :             :   type(effective_potential_type), intent(in) :: e1,e2
    3426                 :             :   logical :: res
    3427                 :             : ! *************************************************************************
    3428                 :           0 :   res = .false.
    3429                 :             :   if(e1%crystal%natom==e2%crystal%natom.and.&
    3430                 :             : &     e1%harmonics_terms%ifcs%nrpt==e2%harmonics_terms%ifcs%nrpt.and.&
    3431                 :             : &     e1%crystal%ntypat==e2%crystal%ntypat.and.&
    3432                 :             : &     e1%harmonics_terms%nqpt==e2%harmonics_terms%nqpt.and.&
    3433   [ #  #  #  #  :           0 : &     abs(e1%energy-e2%energy)<tol16.and.&
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    3434                 :             : &     abs(e1%crystal%ucvol-e2%crystal%ucvol)<tol16) then
    3435                 :           0 :     res = .true.
    3436                 :             :   end if
    3437                 :             : 
    3438                 :           0 : end function effective_potential_compare
    3439                 :             : !!***
    3440                 :             : 
    3441                 :             : ! !****f* m_effective_potential/effective_potential_effpot2ddb
    3442                 :             : ! !!
    3443                 :             : ! !! NAME
    3444                 :             : ! !! effective_potential_effpot2ddb
    3445                 :             : ! !!
    3446                 :             : ! !! FUNCTION
    3447                 :             : ! !! Convert eff_pot into ddb datatype
    3448                 :             : ! !!
    3449                 :             : ! !! INPUTS
    3450                 :             : ! !! eff_pot = effective potential datatype
    3451                 :             : ! !!
    3452                 :             : ! !! OUTPUT
    3453                 :             : ! !! ddb   = ddb with all information
    3454                 :             : ! !!
    3455                 :             : ! !! SOURCE
    3456                 :             : 
    3457                 :             : ! subroutine effective_potential_effpot2ddb(ddb,crystal,eff_pot,ncell,nph1l,option,qph1l)
    3458                 :             : 
    3459                 :             : 
    3460                 :             : ! !Arguments ------------------------------------
    3461                 :             : ! !scalars
    3462                 :             : !   integer,intent(in) :: nph1l,option
    3463                 :             : ! !array
    3464                 :             : !   integer,intent(in) :: ncell(3)
    3465                 :             : !   real(dp),intent(in):: qph1l(3,nph1l)
    3466                 :             : !   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    3467                 :             : !   type(ddb_type),intent(out) :: ddb
    3468                 :             : !   type(crystal_t),intent(out) :: crystal
    3469                 :             : ! !Local variables-------------------------------
    3470                 :             : ! !scalar
    3471                 :             : !   integer :: ii,jj,msym
    3472                 :             : !   real(dp):: ucvol
    3473                 :             : 
    3474                 :             : ! ! type(anaddb_dataset_type) :: inp
    3475                 :             : ! !array
    3476                 :             : !   real(dp) :: gmet(3,3),rmet(3,3)
    3477                 :             : !   real(dp) :: gprimd(3,3),rprimd(3,3)
    3478                 :             : !   real(dp),allocatable :: xred(:,:)
    3479                 :             : ! !  character :: title(eff_pot%crystal%ntypat)
    3480                 :             : !   integer,allocatable :: symrel(:,:,:),symafm(:)
    3481                 :             : !   real(dp),allocatable :: tnons(:,:)
    3482                 :             : 
    3483                 :             : ! ! *************************************************************************
    3484                 :             : 
    3485                 :             : !   ! Number of 2dte blocks in present object
    3486                 :             : ! !  integer,allocatable :: flg(:,:)
    3487                 :             : !   ! flg(msize,nblok)
    3488                 :             : !   ! flag to indicate presence of a given block
    3489                 :             : ! !  integer,allocatable :: typ(:)
    3490                 :             : !   ! typ(nblok)
    3491                 :             : !   ! type of each block - ddk, dde, phonon etc...
    3492                 :             : ! !  real(dp),allocatable :: amu(:)
    3493                 :             : !   ! amu(ntypat)
    3494                 :             : !   ! mass of the atoms (atomic mass unit)
    3495                 :             : ! !  real(dp),allocatable :: nrm(:,:)
    3496                 :             : !   ! nrm(3,nblok)
    3497                 :             : !   ! norm of the q-points for each block - can be 0 to indicate a direction of approach to gamma
    3498                 :             : ! !  real(dp),allocatable :: qpt(:,:)
    3499                 :             : !   ! qpt(9,nblok)
    3500                 :             : !   ! q-point vector in reciprocal space (reduced lattice coordinates) for each block
    3501                 :             : ! !  real(dp),allocatable :: val(:,:,:)
    3502                 :             : !   ! val(2,msize,nblok)
    3503                 :             : !   ! values of the second energy derivatives in each block
    3504                 :             : 
    3505                 :             : ! ! Useless value
    3506                 :             : !    ddb%nblok = -1
    3507                 :             : 
    3508                 :             : !   !option = 1 just print ddb for 1 1 1 cell
    3509                 :             : !   if(option==1) then
    3510                 :             : ! !   Compute different matrices in real and reciprocal space, also
    3511                 :             : ! !   checks whether ucvol is positive.
    3512                 :             : !     call metric(gmet,gprimd,-1,rmet,eff_pot%crystal%rprimd,ucvol)
    3513                 :             : 
    3514                 :             : ! !   Convert to rprimd
    3515                 :             : !     do ii=1,3
    3516                 :             : !       do jj=1,3
    3517                 :             : !         rprimd(ii,jj)=eff_pot%crystal%rprimd(ii,jj)
    3518                 :             : !       end do
    3519                 :             : !     end do
    3520                 :             : 
    3521                 :             : ! !   Obtain reciprocal space primitive transl g from inverse trans of r
    3522                 :             : ! !   (Unlike in abinit, gprim is used throughout ifc; should be changed, later)
    3523                 :             : !     call matr3inv(rprimd,gprimd)
    3524                 :             : 
    3525                 :             : ! !   transfert basic values
    3526                 :             : !     ddb%natom  = eff_pot%crystal%natom
    3527                 :             : !     ddb%mpert  = ddb%natom+6
    3528                 :             : !     ddb%msize  = 3*ddb%mpert*3*ddb%mpert;
    3529                 :             : !     ddb%ntypat = eff_pot%crystal%ntypat
    3530                 :             : !     ddb%occopt = 3 ! default value
    3531                 :             : !     ddb%prtvol = 0 ! default value
    3532                 :             : !     ddb%rprim  = rprimd ! dimensioless real space primitive vectors
    3533                 :             : !     ddb%gprim  = gprimd ! dimensioless reciprocal space primitive vectors
    3534                 :             : !     ddb%acell  = one
    3535                 :             : !     msym   = 1
    3536                 :             : ! !  Setup crystal type
    3537                 :             : !     ABI_MALLOC(xred,(3,ddb%natom))
    3538                 :             : ! !    call xcar2xred(ddb%natom,eff_pot%crystal%rprimd,eff_pot%crystal%xcart,xred)
    3539                 :             : ! !Warning znucl is dimension with ntypat = nspsp hence alchemy is not supported here
    3540                 :             : !     ABI_MALLOC(symrel,(3,3,msym))
    3541                 :             : !     ABI_MALLOC(symafm,(msym))
    3542                 :             : !     ABI_MALLOC(tnons,(3,msym))
    3543                 :             : 
    3544                 :             : ! !    call crystal_init(ddb%amu,crystal,1,ddb%natom,size(eff_pot%crystal%znucl),eff_pot%crystal%ntypat,1,&
    3545                 :             : ! !&       eff_pot%crystal%rprimd,eff_pot%crystal%typat,xred,eff_pot%crystal%znucl,&
    3546                 :             : ! !&       eff_pot%crystal%znucl,0,.FALSE.,.FALSE.,title)!,&
    3547                 :             : ! !&       symrel=symrel,tnons=tnons,symafm=symafm)
    3548                 :             : ! !    call crystal_print(crystal)
    3549                 :             : ! !    stop
    3550                 :             : ! !TEST_AM
    3551                 :             : !     ABI_FREE(symrel)
    3552                 :             : !     ABI_FREE(symafm)
    3553                 :             : !     ABI_FREE(tnons)
    3554                 :             : 
    3555                 :             : !     ABI_FREE(xred)
    3556                 :             : 
    3557                 :             : !    else  if (option==2) then
    3558                 :             : ! !   Compute different matrices in real and reciprocal space, also
    3559                 :             : ! !   checks whether ucvol is positive.
    3560                 :             : !     call metric(gmet,gprimd,-1,rmet,eff_pot%supercell%rprimd,ucvol)
    3561                 :             : 
    3562                 :             : ! !   Convert to rprim (dimensionless)
    3563                 :             : !     do ii=1,3
    3564                 :             : !       do jj=1,3
    3565                 :             : !         rprimd(ii,jj)=eff_pot%supercell%rprimd(ii,jj)
    3566                 :             : !       end do
    3567                 :             : !     end do
    3568                 :             : 
    3569                 :             : ! !   Obtain reciprocal space primitive transl g from inverse trans of r
    3570                 :             : ! !   (Unlike in abinit, gprim is used throughout ifc; should be changed, later)
    3571                 :             : !     call matr3inv(rprimd,gprimd)
    3572                 :             : 
    3573                 :             : ! !   transfert basic values
    3574                 :             : !     ddb%natom  = eff_pot%supercell%natom
    3575                 :             : !     ddb%ntypat = eff_pot%crystal%ntypat
    3576                 :             : !     ddb%mpert  = ddb%natom+6
    3577                 :             : !     ddb%msize  = 3*ddb%mpert*3*ddb%mpert;
    3578                 :             : !     ddb%occopt = 3 ! default value
    3579                 :             : !     ddb%prtvol = 0 ! default value
    3580                 :             : !     ddb%rprim  = rprimd ! dimensioless real space primitive vectors
    3581                 :             : !     ddb%gprim  = gprimd ! dimensioless reciprocal space primitive vectors
    3582                 :             : !     ddb%acell  = one
    3583                 :             : 
    3584                 :             : !    end if
    3585                 :             : ! !TEST_AM
    3586                 :             : !     !write(std_out,*)"natom ",ddb%natom
    3587                 :             : !     !write(std_out,*)"ntypat",ddb%ntypat
    3588                 :             : !     !write(std_out,*)"mpert",ddb%mpert
    3589                 :             : !     !write(std_out,*)"msize",ddb%msize
    3590                 :             : !     !write(std_out,*)"occopt",ddb%occopt
    3591                 :             : !     !write(std_out,*)"prtvol",ddb%prtvol
    3592                 :             : !     !write(std_out,*)"rprim",ddb%rprim
    3593                 :             : !     !write(std_out,*)"gprim",ddb%gprim
    3594                 :             : !     !write(std_out,*)"acell",ddb%acell
    3595                 :             : ! !TEST_AM
    3596                 :             : 
    3597                 :             : !  end subroutine effective_potential_effpot2ddb
    3598                 :             : ! !!***
    3599                 :             : 
    3600                 :             : 
    3601                 :             : ! !****f* m_effective_potential/effective_potential_printPDOS
    3602                 :             : ! !!
    3603                 :             : ! !! NAME
    3604                 :             : ! !! effective_potential_printPDOS
    3605                 :             : ! !!
    3606                 :             : ! !! FUNCTION
    3607                 :             : ! !! Apply the acoustic sum rule on the effective potential
    3608                 :             : ! !!
    3609                 :             : ! !! INPUTS
    3610                 :             : ! !! eff_pot = effective potential datatype
    3611                 :             : ! !! option  = 0 (default) do nothing
    3612                 :             : ! !!         = 1 print PHFRQ for specific qgrid (need nph1l and qph1l)
    3613                 :             : ! !!         = 2 print PHFRQ for supercell (q=gamma) (need nph1l and qph1l and ncell)
    3614                 :             : ! !! OUTPUT
    3615                 :             : ! !! eff_pot
    3616                 :             : ! !!
    3617                 :             : ! !! SOURCE
    3618                 :             : 
    3619                 :             : ! subroutine effective_potential_printPDOS(eff_pot,filename,ncell,nph1l,option,qph1l)
    3620                 :             : 
    3621                 :             : ! !Arguments ------------------------------------
    3622                 :             : ! !scalars
    3623                 :             : !   integer,intent(in) :: nph1l,option
    3624                 :             : ! !array
    3625                 :             : !   integer,intent(in) :: ncell(3)
    3626                 :             : !   real(dp),intent(in):: qph1l(3,nph1l)
    3627                 :             : !   type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    3628                 :             : !   character(len=fnlen),intent(in) :: filename
    3629                 :             : ! !Local variables-------------------------------
    3630                 :             : ! !scalar
    3631                 :             : ! ! integer :: lenstr
    3632                 :             : ! ! character(len=strlen) :: string
    3633                 :             : ! !array
    3634                 :             : !  type(crystal_t) :: Crystal
    3635                 :             : ! ! type(anaddb_dataset_type) :: inp
    3636                 :             : !  type(ddb_type) :: ddb
    3637                 :             : ! ! type(asrq0_t) :: asrq0
    3638                 :             : 
    3639                 :             : ! ! *************************************************************************
    3640                 :             : 
    3641                 :             : !  if (option > 0) then
    3642                 :             : 
    3643                 :             : ! !  First: transfer into ddb datatype:
    3644                 :             : !    call effective_potential_effpot2ddb(ddb,Crystal,eff_pot,ncell,nph1l,option,qph1l)
    3645                 :             : 
    3646                 :             : ! !  Setup fake anaddb_dataset
    3647                 :             : ! !   string = ''
    3648                 :             : ! !   lenstr = 0
    3649                 :             : ! !   call invars9(inp,lenstr,ddb%natom,string)
    3650                 :             : ! !  fill it with multibinit_dataset values
    3651                 :             : !  !   inp%prt_ifc = 1
    3652                 :             : !  !   inp%ifcflag = 1
    3653                 :             : !  !   inp%qph1l   = qph1l
    3654                 :             : !  !   inp%nph1l   = nph1l
    3655                 :             : 
    3656                 :             : !  !   ! In case the interatomic forces are not calculated, the
    3657                 :             : !  !   ! ASR-correction (asrq0%d2asr) has to be determined here from the Dynamical matrix at Gamma.
    3658                 :             : !  !   if (inp%ifcflag == 0) then
    3659                 :             : !  !     asrq0 = ddb_get_asrq0(ddb, inp%asr, inp%rfmeth, crystal%xcart)
    3660                 :             : !  !   end if
    3661                 :             : 
    3662                 :             : !  !  !MG: Note that I'm passing xmpi_comm_self here.
    3663                 :             : !  !  call mkphbs(eff_pot%harmonics_terms%ifcs,Crystal,inp,ddb,asrq0,filename,xmpi_comm_self)
    3664                 :             : 
    3665                 :             : !  !  call asrq0_free(asrq0)
    3666                 :             : 
    3667                 :             : !   end if
    3668                 :             : 
    3669                 :             : !  end subroutine effective_potential_printPDOS
    3670                 :             : ! !!***
    3671                 :             : 
    3672                 :             : !****f* m_effective_potential/effective_potential_computeGradient
    3673                 :             : !!
    3674                 :             : !! NAME
    3675                 :             : !! effective_potential_computeGradient
    3676                 :             : !!
    3677                 :             : !! FUNCTION
    3678                 :             : !! Compute finate differences on forces to compute dynmical matrix
    3679                 :             : !! at gamma for supercell
    3680                 :             : !!
    3681                 :             : !! INPUTS
    3682                 :             : !! eff_pot = effective potential datatype
    3683                 :             : !!
    3684                 :             : !! OUTPUT
    3685                 :             : !! dynmat   = ddb with all information
    3686                 :             : !!
    3687                 :             : !! SOURCE
    3688                 :             : 
    3689                 :           0 : subroutine effective_potential_computeGradient(delta,fcart_out,eff_pot,natom,ncell,option,comm)
    3690                 :             : 
    3691                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3692                 :             : !scalars
    3693                 :             :  integer,intent(in) :: natom,option,comm
    3694                 :             :  real(dp),intent(in) :: delta
    3695                 :             : !array
    3696                 :             :  integer,intent(in) :: ncell(3)
    3697                 :             :  type(effective_potential_type),intent(inout) :: eff_pot
    3698                 :             :  real(dp),intent(out) :: fcart_out(3,natom)
    3699                 :             : !Local variables-------------------------------
    3700                 :             : !scalar
    3701                 :             :  character(len=500) :: msg
    3702                 :             :  integer :: ia,ib,ii,mu,nu,npt
    3703                 :             :  real(dp):: delt,energy
    3704                 :             : !array
    3705                 :             :  real(dp):: strten(6)
    3706                 :           0 :  real(dp),allocatable :: disp(:,:),diff(:)
    3707                 :           0 :  real(dp),allocatable :: gred(:,:),fcart(:,:),xred(:,:)
    3708                 :             : 
    3709                 :             : ! *************************************************************************
    3710                 :             : 
    3711                 :             : !Do Some check
    3712         [ #  # ]:           0 :  do ii=1,3
    3713         [ #  # ]:           0 :    if(abs(eff_pot%supercell%qphon(ii)-ncell(ii)) > tol16)then
    3714                 :           0 :      call effective_potential_setSupercell(eff_pot,comm,ncell)
    3715                 :             :    end if
    3716                 :             :  end do
    3717                 :             : 
    3718         [ #  # ]:           0 :   write(msg,'(a,(80a),3a)') ch10,('-',ii=1,80),ch10,' Generation of the dynmical matrix by ',&
    3719         [ #  # ]:           0 : &  'finite differences'
    3720                 :             : !  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    3721                 :             : !  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    3722                 :             : 
    3723                 :           0 :   npt = 3 !default
    3724                 :           0 :   select case (option)
    3725                 :             :   case (1)
    3726                 :             : !    write(msg,'(2a)') ch10,' Finite differences on 1 points  '
    3727                 :           0 :     npt = 2
    3728                 :             :   case (2)
    3729                 :             : !    write(msg,'(2a)') ch10,' Finite differences on 3 points  '
    3730                 :           0 :     npt = 3
    3731                 :             :   case (3)
    3732                 :             : !    write(msg,'(2a)') ch10,' Finite differences on 5 points  '
    3733      [ #  #  # ]:           0 :     npt = 5
    3734                 :             :   end select
    3735                 :             : 
    3736                 :             : !  call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    3737                 :             : !  call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    3738                 :             : 
    3739                 :             : ! Allocation of forces arrays
    3740                 :             : 
    3741   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(disp,(3,natom))
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    3742   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(diff,(npt))
             #  #  #  # ]
    3743   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(gred,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3744   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(fcart,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3745   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(xred,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3746                 :             : 
    3747   [ #  #  #  # ]:           0 :  fcart_out = zero
    3748                 :             : 
    3749                 :             :  call xcart2xred(eff_pot%supercell%natom,eff_pot%supercell%rprimd,&
    3750                 :           0 : &                eff_pot%supercell%xcart,xred)
    3751                 :             : 
    3752         [ #  # ]:           0 :  do ia=1,eff_pot%supercell%natom
    3753         [ #  # ]:           0 :    do mu=1,3
    3754         [ #  # ]:           0 :      diff = zero
    3755         [ #  # ]:           0 :      do ii=1,npt
    3756                 :           0 :        delt = (-(npt/2+1)+ii) * delta
    3757   [ #  #  #  # ]:           0 :        disp = zero
    3758                 :           0 :        disp(mu,ia) = delt * eff_pot%supercell%rprimd(mu,mu)
    3759                 :             :        call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,&
    3760                 :             : &                                        strten,natom,eff_pot%supercell%rprimd,&
    3761                 :             : &                                        displacement=disp,&
    3762                 :           0 : &                                        compute_anharmonic=.FALSE.,verbose=.false.)
    3763                 :             : 
    3764                 :             :        !       diff(ii,:,:) = gred(:,:)
    3765                 :           0 :        diff(ii) = energy
    3766                 :             :      end do
    3767                 :             : 
    3768                 :           0 :      select case (option)
    3769                 :             :      case (1)
    3770                 :           0 :        fcart_out(mu,ia) = (diff(1)-diff(2)) / (delta)
    3771                 :             :      case (2)
    3772                 :           0 :        fcart_out(mu,ia) = (diff(3)-diff(1)) / (2*delta)
    3773                 :             :      case (3)
    3774   [ #  #  #  # ]:           0 :        fcart_out(mu,ia) = (-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1)) / (12*delta)
    3775                 :             :      end select
    3776                 :             :    end do
    3777                 :             :  end do
    3778                 :             : 
    3779                 :             : !TEST_AM
    3780                 :             : !Write the phonon  into ddb format wavevector
    3781                 :             : !write(999, '(a,3es16.8,f6.1)' )' qpt',real((/0,0,0/),dp),1.0
    3782                 :             : !Write the matrix elements
    3783                 :           0 :  do ib=1,eff_pot%supercell%natom
    3784                 :             :    do nu=1,3
    3785                 :             :      do ia=1,eff_pot%supercell%natom
    3786                 :             :        do mu=1,3
    3787                 :             : !          write(999,'(4i4,2d22.14)')nu,ib,mu,ia,&
    3788                 :             : ! &             dynmat(1,mu,ia,nu,ib),dynmat(2,mu,ia,nu,ib)
    3789                 :             :        end do
    3790                 :             :      end do
    3791                 :             :    end do
    3792                 :             :  end do
    3793                 :             : !TEST_AM
    3794                 :             : 
    3795                 :             : ! Deallocation of arrays
    3796         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(disp)
    3797         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(diff)
    3798         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(gred)
    3799         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(fcart)
    3800         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(xred)
    3801                 :             : 
    3802                 :             : 
    3803                 :           0 :  end subroutine effective_potential_computeGradient
    3804                 :             : !!***
    3805                 :             : 
    3806                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_checkDEV
    3807                 :             : !!
    3808                 :             : !! NAME
    3809                 :             : !! effective_potential_checkDEV
    3810                 :             : !!
    3811                 :             : !! FUNCTION
    3812                 :             : !! Routine for develloper Check by finite differences the equations in
    3813                 :             : !! effective_potential_evaluate need to provide HIST file, so you need to
    3814                 :             : !! activate the fit_process or bound_process to activate the reading of the HIST
    3815                 :             : !!
    3816                 :             : !! INPUTS
    3817                 :             : !! eff_pot<type(effective_potential)> = effective potential
    3818                 :             : !! hist<type(abihist)> = The history of the MD
    3819                 :             : !! natom = number of atom
    3820                 :             : !! ntime = number of time in the hist
    3821                 :             : !!
    3822                 :             : !! OUTPUT
    3823                 :             : !!
    3824                 :             : !! SOURCE
    3825                 :             : 
    3826                 :           0 :  subroutine effective_potential_checkDEV(eff_pot,hist,natom,ntime)
    3827                 :             : 
    3828                 :             : !Arguments ------------------------------------
    3829                 :             : !scalars
    3830                 :             :  integer, intent(in) :: natom,ntime
    3831                 :             : !arrays
    3832                 :             :  type(effective_potential_type),intent(in) :: eff_pot
    3833                 :             :  type(abihist),intent(in) :: hist
    3834                 :             : !Local variables-------------------------------
    3835                 :             : !scalar
    3836                 :             :  integer :: ii,jj,ia,mu,npt,istep
    3837                 :             : ! integer :: ifirst
    3838                 :             :  real(dp):: energy,delt,delta,ucvol
    3839                 :             :  !arrays
    3840                 :             :  real(dp) :: gmet(3,3),gprimd(3,3),rmet(3,3),mat_def(3,3),identity(3,3)
    3841                 :             :  real(dp):: strten(6),rprimd(3,3)
    3842                 :             :  real(dp):: rprimd_def(3,3),rprimd_ref(3,3),deltalist(5)
    3843                 :             :  real(dp):: strain(6),diff(5)
    3844                 :           0 :  real(dp),allocatable :: xred(:,:),fcart(:,:),gred(:,:),disp(:,:),disp_red(:,:),du_delta(:,:,:)
    3845                 :             :  integer,parameter :: alpha(9)=(/1,2,3,3,3,2,2,1,1/),beta(9)=(/1,2,3,2,1,1,3,3,2/)
    3846                 :             :  character(len=500) :: msg
    3847                 :             : 
    3848                 :             : ! *************************************************************************
    3849                 :             : 
    3850                 :             :  !Do some checks
    3851         [ #  # ]:           0 :  if(ntime /= hist%mxhist)then
    3852                 :           0 :    write(msg,'(a)')'ntime is not correct'
    3853                 :           0 :    ABI_BUG(msg)
    3854                 :             :  end if
    3855                 :             : 
    3856         [ #  # ]:           0 :  if(natom /= size(hist%xred,2)) then
    3857                 :           0 :    write(msg,'(a)')'natom is not correct'
    3858                 :           0 :    ABI_BUG(msg)
    3859                 :             :  end if
    3860                 :             : 
    3861                 :             : 
    3862   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(xred,(3,natom))
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    3863   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(fcart,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3864   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(gred,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3865   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(disp,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3866   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(disp_red,(3,natom))
             #  #  #  # ]
    3867   [ #  #  #  #  :           0 :  ABI_MALLOC(du_delta,(6,3,natom))
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    3868   [ #  #  #  # ]:           0 :  xred = zero
    3869                 :             : 
    3870                 :             : !option 1 => set the reference for the test
    3871                 :             : ! call xcart2xred(eff_pot%supercell%natom,eff_pot%supercell%rprimd,&
    3872                 :             : !&                eff_pot%supercell%xcart,xred)
    3873                 :             : ! rprimd =  eff_pot%supercell%rprimd
    3874                 :             : 
    3875                 :             : !option 2 => set a specific step for the test
    3876                 :           0 :  istep = 4
    3877   [ #  #  #  #  :           0 :  xred = hist%xred(:,:,istep)
          #  #  #  #  #  
                #  #  # ]
    3878   [ #  #  #  # ]:           0 :  rprimd =  hist%rprimd(:,:,istep)
    3879                 :             : 
    3880                 :             :  rprimd_ref =  eff_pot%supercell%rprimd
    3881                 :           0 :  call metric(gmet,gprimd,-1,rmet,rprimd,ucvol)
    3882                 :             : 
    3883                 :           0 :  npt=5
    3884                 :           0 :  delta = 0.001
    3885         [ #  # ]:           0 :  deltalist = (/-2*delta,-delta,real(0.0,dp),delta,2*delta/)
    3886                 :             :  strain = zero
    3887                 :             : 
    3888         [ #  # ]:           0 :    do ia=1,natom
    3889         [ #  # ]:           0 :      do mu=1,3
    3890                 :           0 :        write(std_out,*) "atm: ",ia," dir: ",mu
    3891         [ #  # ]:           0 :        do ii=1,npt
    3892                 :           0 :          delt = deltalist(ii)
    3893                 :             : 
    3894                 :             : !        Get the initial displacement
    3895                 :             :          call effective_potential_getDisp(disp,du_delta,natom,rprimd,&
    3896                 :             : &                                         eff_pot%supercell%rprimd,1,xred_hist=xred,&
    3897                 :             : &                                         xcart_ref=eff_pot%supercell%xcart,&
    3898                 :           0 : &                                         compute_displacement = .true.,compute_duDelta = .true.)
    3899                 :             : 
    3900                 :             : !        Add the delta
    3901                 :           0 :          call xcart2xred(natom, rprimd, disp, disp_red)
    3902                 :           0 :          disp_red(mu,ia) = disp_red(mu,ia) + delt
    3903                 :           0 :          call xred2xcart(natom, rprimd, disp, disp_red)
    3904                 :             : 
    3905                 :             :          call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd,&
    3906                 :             : &                                          xred=xred,du_delta=du_delta,&
    3907                 :           0 : &                                          displacement=disp,compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3908                 :           0 :          diff(ii) = energy
    3909                 :             : 
    3910                 :             :        end do
    3911                 :             : 
    3912                 :             : !  Get the initial displacement
    3913                 :             :    call effective_potential_getDisp(disp,du_delta,natom,rprimd,&
    3914                 :             : &                                   eff_pot%supercell%rprimd,1,xred_hist=xred,&
    3915                 :             : &                                   xcart_ref=eff_pot%supercell%xcart,&
    3916                 :           0 : &                                   compute_displacement = .true.,compute_duDelta = .true.)
    3917                 :             : 
    3918                 :             :    call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd,&
    3919                 :             : &                                    xred=xred,du_delta=du_delta,&
    3920                 :           0 : &                                    displacement=disp,compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3921                 :             : 
    3922                 :           0 :    write(std_out,*) "Analyti:",gred(mu,ia)
    3923                 :           0 :    write(std_out,*) "FD     :",(-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1)) / (12*delta)
    3924                 :           0 :    write(std_out,*) "Diff(%):",abs(100*(gred(mu,ia)-((-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1))&
    3925                 :           0 : &             / (12*delta) )) / ((-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1)) / (12*delta) ))
    3926                 :             : 
    3927                 :             :  end do
    3928                 :             : end do
    3929                 :             : 
    3930                 :             : 
    3931                 :             : !  Fill the identity matrix
    3932                 :           0 : identity = zero
    3933         [ #  # ]:           0 : forall(ii=1:3)identity(ii,ii)=1
    3934                 :             : 
    3935                 :           0 :  npt=5
    3936                 :           0 :  delta = 0.0005
    3937         [ #  # ]:           0 :  deltalist = (/-2*delta,-delta,real(0.0,dp),delta,2*delta/)
    3938                 :             : 
    3939         [ #  # ]:           0 :  do jj=1,6
    3940                 :           0 :    write(std_out,*) "strain ",jj
    3941         [ #  # ]:           0 :    do ii=1,npt
    3942                 :             :      strain = zero
    3943                 :           0 :      delt = deltalist(ii)
    3944                 :           0 :      mat_def = zero
    3945                 :           0 :      strain(jj) = strain(jj) + delt
    3946                 :             : 
    3947                 :           0 :      mat_def(alpha(jj),beta(jj)) = mat_def(alpha(jj),beta(jj)) + half * strain(jj)
    3948                 :           0 :      mat_def(beta(jj),alpha(jj)) = mat_def(beta(jj),alpha(jj)) + half * strain(jj)
    3949                 :             : 
    3950   [ #  #  #  # ]:           0 :      mat_def = mat_def + identity
    3951   [ #  #  #  #  :           0 :      rprimd_def =  matmul(mat_def,rprimd)
                   #  # ]
    3952                 :             : 
    3953                 :             : ! The two options should give the same result
    3954                 :             : ! Option 1 => compute the disps and provide them to evaluate
    3955                 :             : !      call effective_potential_getDisp(disp,du_delta,natom,rprimd_def,&
    3956                 :             : ! &                                     rprimd_ref,1,xred_hist=xred,&
    3957                 :             : ! &                                     xcart_ref=eff_pot%supercell%xcart,&
    3958                 :             : ! &                                     compute_displacement = .true.,compute_duDelta = .true.)
    3959                 :             : 
    3960                 :             : !      call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd_def,&
    3961                 :             : ! &                                      xred=xred,du_delta=du_delta,&
    3962                 :             : ! &                                      displacement=disp,strain=strain,&
    3963                 :             : ! &                                      compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3964                 :             : 
    3965                 :             : !   Option 2 => compute the disps within evaluate
    3966                 :             :     call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd_def,&
    3967                 :           0 : &                                     xred=xred,compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3968                 :             : 
    3969                 :             : 
    3970                 :             : 
    3971                 :           0 :      diff(ii) = energy
    3972                 :             : 
    3973                 :             :    end do
    3974                 :             : 
    3975                 :             : !  The two options should give the same result
    3976                 :             : !  Option 1 => compute the disps and provide them to evaluate
    3977                 :             : !    call effective_potential_getDisp(disp,du_delta,natom,rprimd,&
    3978                 :             : ! &                                   rprimd_ref,1,xred_hist=xred,&
    3979                 :             : ! &                                   xcart_ref=eff_pot%supercell%xcart,&
    3980                 :             : ! &                                   compute_displacement = .true.,compute_duDelta = .true.)
    3981                 :             : 
    3982                 :             : !    call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd,&
    3983                 :             : ! &                                    xred=xred,du_delta=du_delta,&
    3984                 :             : ! &                                    displacement=disp,&
    3985                 :             : ! &                                    compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3986                 :             : 
    3987                 :             : !  Option 2 => compute the disps within evaluate
    3988                 :             :    call effective_potential_evaluate(eff_pot,energy,fcart,gred,strten,natom,rprimd,&
    3989                 :           0 : &                                    xred=xred,compute_anharmonic=.true.,verbose=.false.)
    3990                 :             : 
    3991                 :           0 :  write(std_out,*) "Analyti:",strten(jj)
    3992                 :           0 :  write(std_out,*) "FD     :",(-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1)) / (12*delta) / ucvol
    3993                 :           0 :  write(std_out,*) "Diff(%):",abs(100*(strten(jj)-((-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1))&
    3994                 :           0 : &   / (12*delta) / ucvol)) / ((-diff(5)+8*diff(4)-8*diff(2)+diff(1)) / (12*delta) / ucvol))
    3995                 :             : 
    3996                 :             : end do
    3997                 :             : 
    3998         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(xred)
    3999         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(fcart)
    4000         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(gred)
    4001         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(disp)
    4002         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(disp_red)
    4003         [ #  # ]:           0 :  ABI_FREE(du_delta)
    4004                 :             : 
    4005                 :           0 : end subroutine effective_potential_checkDEV
    4006                 :             : !!***
    4007                 :             : 
    4008                 :             : !!****f* m_effective_potential/effective_potential_writeNETCDF
    4009                 :             : !! NAME
    4010                 :             : !! effective_potential_writeNETCDF
    4011                 :             : !!
    4012                 :             : !! FUNCTION
    4013                 :             : !! This routine print the effective potential into netcdf format
    4014                 :             : !! Several options are available
    4015                 :             : !!
    4016                 :             : !! INPUTS
    4017                 :             : !! filename = the name of output file
    4018                 :             : !! eff_pot  = datatype contains the effective potential
    4019                 :             : !! option   = option for the format of the xml file
    4020                 :             : !!            1 print the xml for a system
    4021                 :             : !!
    4022                 :             : !! OUTPUT
    4023                 :             : !!
    4024                 :             : !! SOURCE
    4025                 :             : 
    4026                 :           0 : subroutine effective_potential_writeNETCDF(eff_pot,option,filename)
    4027                 :             : 
    4028                 :             : !Arguments ------------------------------------
    4029                 :             : !scalars
    4030                 :             :   integer, intent(in) :: option
    4031                 :             :   character(len=fnlen),optional,intent(in) :: filename
    4032                 :             : !arrays
    4033                 :             :   type(effective_potential_type), intent(in) :: eff_pot
    4034                 :             : 
    4035                 :             : !Local variables-------------------------------
    4036                 :             : !scalar
    4037                 :             :  integer :: amu_id,bec_id,ifccell_id,epsinf_id,elastic_id
    4038                 :             :  integer :: ifc_id,ifcs_id,natom_id,ntypat_id,nrpt_id,npsp_id,typat_id
    4039                 :             :  integer :: six_id,two_id,xyz_id,znucl_id
    4040                 :             :  integer :: ncerr,ncid,npsp
    4041                 :             :  integer :: dimCids(2),dimEids(2),dimIids(6),dimPids(1),dimRids(2),dimXids(2)
    4042                 :             :  integer :: etotal_id,rprimd_id,xcart_id
    4043                 :             :  character(len=500) :: msg
    4044                 :             :  character(len=fnlen) :: namefile
    4045                 :             : !arrays
    4046                 :             :  real(dp) :: strain(9,6)
    4047                 :             : ! *************************************************************************
    4048                 :             : 
    4049                 :             :  strain(:,1) = (/1,0,0,0,0,0,0,0,0/)
    4050                 :             :  strain(:,2) = (/0,0,0,0,1,0,0,0,0/)
    4051                 :             :  strain(:,3) = (/0,0,0,0,0,0,0,0,1/)
    4052                 :             :  strain(:,4) = half*(/0,0,0,0,0,1,0,1,0/)
    4053                 :             :  strain(:,5) = half*(/0,0,1,0,0,0,1,0,0/)
    4054                 :             :  strain(:,6) = half*(/0,1,0,1,0,0,0,0,0/)
    4055                 :             : 
    4056                 :             : !Print only the reference system in xml format
    4057         [ #  # ]:           0 :  if (option == 1) then
    4058                 :             : 
    4059         [ #  # ]:           0 :    if(present(filename)) then
    4060                 :           0 :      namefile=filename
    4061                 :             :    else
    4062                 :           0 :      namefile='ref.nc'
    4063                 :             :    end if
    4064                 :             : 
    4065                 :           0 :    call isfile(namefile,'new')
    4066                 :             : 
    4067                 :           0 :    write(msg,'(a,a,a)')ch10,&
    4068                 :           0 : &   ' Generation of the xml file for the reference structure in ',trim(namefile)
    4069                 :             : 
    4070                 :           0 :    call wrtout(ab_out,msg,'COLL')
    4071                 :           0 :    call wrtout(std_out,msg,'COLL')
    4072                 :             : 
    4073                 :             : !  1. Create netCDF file
    4074                 :           0 :    ncerr = nf90_create(path=trim(namefile),cmode=NF90_CLOBBER, ncid=ncid)
    4075         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr,"create netcdf history file")
    4076                 :             : 
    4077                 :             : !  2. Define dimensions
    4078                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"natom",eff_pot%crystal%natom,natom_id)
    4079         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension natom")
    4080                 :             : 
    4081                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"ntypat",eff_pot%crystal%ntypat,ntypat_id)
    4082         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension ntypat")
    4083                 :             : 
    4084                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"nrpt",eff_pot%harmonics_terms%ifcs%nrpt,nrpt_id)
    4085         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension ntypat")
    4086                 :             : 
    4087                 :           0 :    ncerr = nf90_def_var(ncid, "typat", NF90_INT, natom_id, typat_id)
    4088         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define variable typat")
    4089                 :             : 
    4090                 :           0 :    npsp = size(eff_pot%crystal%znucl)
    4091         [ #  # ]:           0 :    if (npsp /= eff_pot%crystal%ntypat) then
    4092                 :           0 :      ABI_WARNING("HIST file does not support alchemical mixing!")
    4093                 :             :    end if
    4094                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"npsp",npsp,npsp_id)
    4095         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension npsp")
    4096                 :             : 
    4097                 :           0 :    ncerr = nf90_def_var(ncid, "znucl", NF90_DOUBLE, npsp_id, znucl_id)
    4098         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define variable znucl")
    4099                 :             : 
    4100                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"xyz",3,xyz_id)
    4101         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension xyz")
    4102                 :             : 
    4103                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"six",6,six_id)
    4104         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension six")
    4105                 :             : 
    4106                 :           0 :    ncerr = nf90_def_dim(ncid,"two",2,two_id)
    4107         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," define dimension two")
    4108                 :             : 
    4109                 :             : !  Dimensions for xcart,xred,fcart,gred and vel
    4110         [ #  # ]:           0 :    dimXids = (/ xyz_id, natom_id /)
    4111                 :             : !  Dimensions for rprimd
    4112         [ #  # ]:           0 :    dimRids = (/ xyz_id, xyz_id /)
    4113                 :             : !  Dimensions for ifc
    4114         [ #  # ]:           0 :    dimIids = (/ 2, xyz_id, natom_id, xyz_id, natom_id, nrpt_id /)
    4115                 :             : !  Dimensions for position
    4116                 :           0 :    dimPids = (/ xyz_id /)
    4117                 :             : !  Dimension for elastic constant
    4118         [ #  # ]:           0 :    dimEids = (/six_id,six_id/)
    4119                 :             : !  Dimension for cell
    4120         [ #  # ]:           0 :    dimCids = (/nrpt_id,3/)
    4121                 :             : 
    4122                 :             : !  3. Define variables and their attributes (units and mnemonics)
    4123                 :             :    call ab_define_var(ncid, (/1/), etotal_id, NF90_DOUBLE,&
    4124                 :           0 : &   "energy","Energy of the reference structure","Ha" )
    4125                 :             : 
    4126                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimRids, rprimd_id, NF90_DOUBLE,&
    4127                 :           0 : &   "rprimd","Real space PRIMitive translations, Dimensional","bohr" )
    4128                 :             : 
    4129                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimRids, epsinf_id, NF90_DOUBLE,&
    4130                 :           0 : &   "epsilon_inf","Dielectric tensor, Dimensional","epsilon_inf" )
    4131                 :             : 
    4132                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimEids, elastic_id, NF90_DOUBLE,&
    4133                 :           0 : &   "elastic","Elastic Constants, Dimensional","Ha" )
    4134                 :             : 
    4135                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimRids, bec_id, NF90_DOUBLE,&
    4136                 :           0 : &   "bec","Born Effective Charges, Dimensional","abs(e)" )
    4137                 :             : 
    4138                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimXids, xcart_id, NF90_DOUBLE,&
    4139                 :           0 : &   "xcart","vectors (X) of atom positions in CARTesian coordinates","bohr" )
    4140                 :             : 
    4141                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimIids, ifcs_id, NF90_DOUBLE,&
    4142                 :           0 : &   "IFCs","Interatomic Forces Constantes in real spaces (short range), Dimensional","Hatree/bohr**2" )
    4143                 :             : 
    4144                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimIids, ifc_id, NF90_DOUBLE,&
    4145                 :           0 : &   "IFC","Interatomic Forces Constantes in real spaces (total range), Dimensional","Hatree/bohr**2" )
    4146                 :             : 
    4147                 :             :    call ab_define_var(ncid, dimCids, ifccell_id, NF90_DOUBLE,&
    4148                 :           0 : &   "cell","cell for the ifc, Dimensional","Dimensionless" )
    4149                 :             : 
    4150                 :             :    call ab_define_var(ncid, [ntypat_id], amu_id, NF90_DOUBLE,&
    4151         [ #  # ]:           0 : &   "amu","Masses of each type of atom in atomic mass units", "" )
    4152                 :             : 
    4153                 :             : !  4. End define mode
    4154                 :           0 :    ncerr = nf90_enddef(ncid)
    4155         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," end define mode")
    4156                 :             : 
    4157                 :             : !  5. Write variables
    4158                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,etotal_id, eff_pot%energy)
    4159         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable energy")
    4160                 :             : 
    4161                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,rprimd_id, eff_pot%crystal%rprimd)
    4162         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable rprimd")
    4163                 :             : 
    4164                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,epsinf_id, eff_pot%harmonics_terms%epsilon_inf)
    4165         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable epsilon_inf")
    4166                 :             : 
    4167                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,elastic_id , eff_pot%harmonics_terms%elastic_constants)
    4168         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable elastic_constant")
    4169                 :             : 
    4170                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid, bec_id, eff_pot%harmonics_terms%zeff)
    4171         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable bec")
    4172                 :             : 
    4173                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,xcart_id, eff_pot%crystal%xcart)
    4174         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable xcart")
    4175                 :             : 
    4176                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,ifccell_id, eff_pot%harmonics_terms%ifcs%cell)
    4177         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable cell")
    4178                 :             : 
    4179                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,ifcs_id, eff_pot%harmonics_terms%ifcs%short_atmfrc)
    4180         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable short ifc")
    4181                 :             : 
    4182                 :           0 :    ncerr = nf90_put_var(ncid,ifc_id, eff_pot%harmonics_terms%ifcs%atmfrc)
    4183         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," write variable total ifc")
    4184                 :             : 
    4185                 :             : 
    4186                 :             : !  6. Close NetCDF file
    4187                 :           0 :    ncerr = nf90_close(ncid)
    4188         [ #  # ]:           0 :    NCF_CHECK_MSG(ncerr," close netcdf history file")
    4189                 :             :  end if
    4190                 :             : 
    4191                 :           0 : end subroutine effective_potential_writeNETCDF
    4192                 :             : !!***
    4193                 :             : 
    4194                 :             : !AM_END_EXPERIMENTAL SECTION
    4195                 :             : 
    4196   [ +  +  -  -  :        1658 : end module m_effective_potential
          +  -  +  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  +  -  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
          -  +  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  +  -  
          +  -  +  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
          -  -  -  -  -  
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          +  -  +  -  +  
          -  +  -  +  -  
          +  -  +  -  +  
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          -  +  -  +  -  
                +  -  + ]
    4197                 :             : !!***
        

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