Branch data Line data Source code
1 : : !!****m* ABINIT/m_slc_dynamics
2 : : !! NAME
3 : : !! m_slc_potential
4 : : !!
5 : : !! FUNCTION
6 : : !! This module contains the dynamics for coupled spin-lattice dynamics
7 : : !!
8 : : !!
9 : : !! COPYRIGHT
10 : : !! Copyright (C) 2001-2026 ABINIT group (hexu, NH)
11 : : !! This file is distributed under the terms of the
12 : : !! GNU General Public License, see ~abinit/COPYING
13 : : !! or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt .
14 : : !! For the initials of contributors, see ~abinit/doc/developers/contributors.txt .
15 : : !!
16 : : !! SOURCE
17 : :
18 : : #if defined HAVE_CONFIG_H
19 : : #include "config.h"
20 : : #endif
21 : : #include "abi_common.h"
22 : :
23 : : module m_slc_dynamics
24 : :
25 : : use defs_basis
26 : : use m_errors
27 : : use m_abicore
28 : : use m_xmpi
29 : : use m_io_tools, only : get_unit, open_file, close_unit
30 : : use m_mpi_scheduler, only: mpi_scheduler_t, init_mpi_info
31 : :
32 : :
33 : : use m_abstract_potential, only: abstract_potential_t
34 : : use m_abstract_mover, only: abstract_mover_t
35 : : use m_spin_mover, only: spin_mover_t
36 : : use m_lattice_mover, only: lattice_mover_t
37 : : use m_hashtable_strval, only: hash_table_t
38 : : use m_slc_potential, only: slc_potential_t
39 : :
40 : : implicit none
41 : :
42 : : private
43 : :
44 : : type, public, extends(abstract_mover_t) :: slc_mover_t
45 : : class(spin_mover_t), pointer :: spin_mover
46 : : class(lattice_mover_t), pointer :: lattice_mover
47 : :
48 : : CONTAINS
49 : : procedure :: initialize
50 : : procedure :: finalize
51 : : procedure :: run_one_step
52 : : procedure :: run_time
53 : :
54 : : end type slc_mover_t
55 : :
56 : : contains
57 : :
58 : 2 : subroutine initialize(self, spin_mover, lattice_mover)
59 : :
60 : : class(slc_mover_t) :: self
61 : : class(spin_mover_t), target :: spin_mover
62 : : class(lattice_mover_t), target :: lattice_mover
63 : :
64 : 2 : self%spin_mover => spin_mover
65 : 2 : self%lattice_mover => lattice_mover
66 : :
67 : 2 : end subroutine initialize
68 : :
69 : 6 : subroutine finalize(self)
70 : :
71 : : class(slc_mover_t) :: self
72 : :
73 : 6 : nullify(self%spin_mover)
74 : 6 : nullify(self%lattice_mover)
75 : :
76 : 6 : end subroutine finalize
77 : :
78 [ + - + - : 2 : subroutine run_time(self, calculator, displacement, strain, spin, lwf, energy_table)
- + + - +
- - + - +
- - - - -
+ - - -
- ]
79 : :
80 : : class(slc_mover_t), intent(inout) :: self
81 : : class(abstract_potential_t), intent(inout) :: calculator
82 : :
83 : : real(dp), optional, intent(inout) :: displacement(:,:), strain(:,:), lwf(:), spin(:,:)
84 : : type(hash_table_t),optional, intent(inout) :: energy_table
85 : :
86 : : real(dp):: t
87 : : integer :: counter
88 : : character(len=80) :: msg, msg_empty
89 : : real(dp):: etotal, espin, elatt, eslc
90 : :
91 : : integer :: master, my_rank, comm, nproc
92 : : logical :: iam_master
93 : 2 : call init_mpi_info(master, iam_master, my_rank, comm, nproc)
94 : :
95 : :
96 : : !if(self%spin_mover%total_time .ne. self%lattice_mover%total_time) then
97 : : ! ABI_ERROR("Total time for spin and lattice dynamics are different, check your input file.")
98 : : !endif
99 : :
100 : : !if(self%spin_mover%dt .ne. self%lattice_mover%dt) then
101 : : ! ABI_ERROR("Different time steps for spin and lattice dynamics not yet implemented, check your input file.")
102 : : !endif
103 : :
104 : :
105 : 2 : t=0.0
106 : 2 : counter=0
107 : :
108 [ + - ]: 2 : if(iam_master) then
109 : 2 : msg_empty=ch10
110 : :
111 : 2 : msg=repeat("=", 80)
112 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
113 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
114 : 2 : write(msg, '(A20)') "Coupled spin-lattice dynamic steps:"
115 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
116 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
117 : 2 : msg=repeat("=", 80)
118 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
119 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
120 : :
121 : 2 : write(msg, "(5X, A9, 6X, A10, 5X, A10, 5X, A10, 5X, A10)") "Iteration", "E_spin(Ha)", "E_latt(Ha)", "E_slc(Ha)", "E_tot(Ha)"
122 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
123 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
124 : :
125 : 2 : msg=repeat("-", 80)
126 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
127 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
128 : : end if
129 : :
130 : : !thermalization of spin degrees of freedom
131 [ - + ]: 2 : if (abs(self%spin_mover%thermal_time) > 1e-30) then
132 [ # # ]: 0 : if (iam_master) then
133 : 0 : msg="Thermalization run:"
134 : 0 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
135 : 0 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
136 : : end if
137 : :
138 [ # # ]: 0 : do while(t<self%spin_mover%thermal_time)
139 : 0 : counter=counter+1
140 : : call self%run_one_step(effpot=calculator, spin=spin, displacement=displacement, strain=strain, &
141 [ # # # # : 0 : & lwf=lwf, energy_table=energy_table)
# # # # ]
142 [ # # ]: 0 : if (iam_master) then
143 : 0 : call self%spin_mover%hist%set_vars( time=t, inc=.True.)
144 [ # # ]: 0 : if(mod(counter, self%spin_mover%hist%spin_nctime)==0) then
145 : : call self%spin_mover%spin_ob%get_observables( self%spin_mover%hist%S(:,:, self%spin_mover%hist%ihist_prev), &
146 : : self%spin_mover%hist%Snorm(:,self%spin_mover%hist%ihist_prev), &
147 : 0 : self%spin_mover%hist%etot(self%spin_mover%hist%ihist_prev))
148 : 0 : etotal = energy_table%sum_val()
149 : 0 : espin = energy_table%sum_val(label='SpinPotential')
150 : 0 : elatt = energy_table%sum_val(label='Lattice_harmonic_potential')
151 : 0 : elatt = elatt + energy_table%sum_val(label='Lattice kinetic energy')
152 : 0 : eslc = energy_table%sum_val(prefix='SLCPotential')
153 : 0 : write(msg, "(A1, 1X, I13, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5)") "-", counter, espin, elatt, eslc, etotal
154 : 0 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
155 : 0 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
156 : : endif
157 : : end if
158 : 0 : t=t+self%spin_mover%dt
159 : : end do
160 : : endif
161 : :
162 : 2 : t=0.0
163 : 2 : counter=0
164 [ + - ]: 2 : if (iam_master) then
165 : 2 : call self%spin_mover%hist%reset(array_to_zero=.False.)
166 : : end if
167 : :
168 [ + - ]: 2 : if(iam_master) then
169 : 2 : call self%spin_mover%spin_ob%reset()
170 : 2 : msg="Measurement run:"
171 : 2 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
172 : 2 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
173 : : endif
174 : :
175 [ + + ]: 2004 : do while(t<self%spin_mover%total_time)
176 : 2002 : counter=counter+1
177 : : !one step in coupled spin-lattice dynamics
178 : : call self%run_one_step(effpot=calculator, spin=spin, displacement=displacement, strain=strain, lwf=lwf, &
179 [ - + + - : 6006 : & energy_table=energy_table)
- + + - ]
180 : :
181 [ + - ]: 2002 : if (iam_master) then
182 : 2002 : call self%spin_mover%hist%set_vars(time=t, inc=.True.)
183 : : call self%spin_mover%spin_ob%get_observables(self%spin_mover%hist%S(:,:, self%spin_mover%hist%ihist_prev), &
184 : : self%spin_mover%hist%Snorm(:,self%spin_mover%hist%ihist_prev), &
185 : 2002 : self%spin_mover%hist%etot(self%spin_mover%hist%ihist_prev))
186 [ + + ]: 2002 : if(modulo(counter, self%spin_mover%hist%spin_nctime)==0) then
187 : 200 : call self%spin_mover%spin_ncfile%write_one_step(self%spin_mover%hist)
188 : 200 : etotal = energy_table%sum_val()
189 : 200 : espin = energy_table%sum_val(label='SpinPotential')
190 : 200 : elatt = energy_table%sum_val(label='Lattice_harmonic_potential')
191 : 200 : elatt = elatt + energy_table%sum_val(label='Lattice kinetic energy')
192 : 200 : eslc = energy_table%sum_val(prefix='SLCPotential')
193 : 200 : write(msg, "(A1, 1X, I13, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5, 2X, ES13.5)") "-", counter, espin, elatt, eslc, etotal
194 : 200 : call wrtout(std_out,msg,'COLL')
195 : 200 : call wrtout(ab_out, msg, 'COLL')
196 : : endif
197 : : end if
198 : : !NH: add calculation of observables here.
199 : :
200 : 2002 : t=t+self%spin_mover%dt
201 : : enddo
202 : :
203 : 2 : end subroutine run_time
204 : :
205 : :
206 [ + - + - : 2002 : subroutine run_one_step(self, effpot, displacement, strain, spin, lwf, energy_table)
- + - + -
- - - - +
- - - - +
- + - -
+ ]
207 : :
208 : : class(slc_mover_t), intent(inout) :: self
209 : : class(abstract_potential_t), intent(inout) :: effpot
210 : :
211 : : real(dp), optional, intent(inout) :: displacement(:,:), strain(:,:), lwf(:), spin(:,:)
212 : : type(hash_table_t), optional, intent(inout) :: energy_table
213 : :
214 : :
215 : : call self%spin_mover%run_one_step(effpot=effpot, displacement=displacement, strain=strain, &
216 [ - + + - : 6006 : & lwf=lwf, energy_table=energy_table)
+ - ]
217 : :
218 [ - + + - ]: 4004 : call self%lattice_mover%run_one_step(effpot=effpot, spin=spin, lwf=lwf, energy_table=energy_table)
219 : :
220 : 2002 : end subroutine run_one_step
221 : :
222 : : !!***
223 : 0 : end module m_slc_dynamics
224 : :
|
