]> www.hackdaworld.org Git - physik/posic.git/blob - potentials/albe.h
new albe potential + new force calc routine (old potentials need to be
[physik/posic.git] / potentials / albe.h
1 /*
2  * albe.h - albe potential header file
3  *
4  * author: Frank Zirkelbach <frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de>
5  *
6  */
7
8 #ifndef ALBE_H
9 #define ALBE_H
10
11 #define ALBE_MAXN       (4*27)
12
13 /* albe exchange type */
14 typedef struct s_albe_exchange {
15
16         t_3dvec dist[ALBE_MAXN];
17         double d2[ALBE_MAXN];
18         double d[ALBE_MAXN];
19
20         double f_c[ALBE_MAXN];
21         double df_c[ALBE_MAXN];
22
23         double zeta[ALBE_MAXN];
24         t_3dvec dzeta[ALBE_MAXN][ALBE_MAXN];
25
26         u8 skip[ALBE_MAXN];
27
28         double *gamma_[ALBE_MAXN];
29         double *c_[ALBE_MAXN];
30         double *d_[ALBE_MAXN];
31         double *c2_[ALBE_MAXN];
32         double *d2_[ALBE_MAXN];
33         double *c2d2_[ALBE_MAXN];
34         double *h_[ALBE_MAXN];
35
36         double pre_dzeta;
37
38         int jcnt;
39         int j2cnt;
40         int kcnt;
41 } t_albe_exchange;
42
43 /* albe mult (2!) potential parameters */
44 typedef struct s_albe_mult_params {
45         double S[2];            /* albe cutoff radii */
46         double S2[2];           /* albe cutoff radii squared */
47         double R[2];            /* albe cutoff radii */
48         double Smixed;          /* mixed S radius */
49         double S2mixed;         /* mixed S radius squared */
50         double Rmixed;          /* mixed R radius */
51         double A[2];            /* factor of albe attractive part */
52         double B[2];            /* factor of albe repulsive part */
53         double r0[2];           /* r_0 */
54         double Amixed;          /* mixed A factor */
55         double Bmixed;          /* mixed B factor */
56         double r0_mixed;        /* mixed r_0 */
57         double lambda[2];       /* albe lambda */
58         double lambda_m;        /* mixed lambda */
59         double mu[2];           /* albe mu */
60         double mu_m;            /* mixed mu */
61
62         double gamma[2];
63         double gamma_m;
64         double c[2];
65         double c2[2];
66         double c_mixed;
67         double c2_mixed;
68         double d[2];
69         double d2[2];
70         double d_mixed;
71         double d2_mixed;
72         double c2d2[2];
73         double c2d2_m;
74         double h[2];
75         double h_mixed;
76
77         t_albe_exchange exchange;       /* exchange between 2bp and 3bp calc */
78 } t_albe_mult_params;
79
80 /* function prototypes */
81 int albe_mult_set_params(t_moldyn *moldyn,int element1,int elemnt2);
82 int albe_mult_i0(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai);
83 int albe_mult_i0_j0(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
84 int albe_mult_i0_j0_k0(t_moldyn *moldyn,
85                        t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bc);
86 int albe_mult_i0_j1(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
87 int albe_mult_i0_j2(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
88 int albe_mult_i0_j2_k0(t_moldyn *moldyn,
89                        t_atom *ai,t_atom *aj,t_atom *ak,u8 bc);
90 int albe_mult_i0_j3(t_moldyn *moldyn,t_atom *ai,t_atom *aj,u8 bc);
91 int albe_mult_check_2b_bond(t_moldyn *moldyn,t_atom *itom,t_atom *jtom,u8 bc);
92
93 /* albe potential parameter defines */
94
95 // silicon
96 #define ALBE_R_SI               (2.82-0.14)
97 #define ALBE_S_SI               (2.82+0.14)
98 #define ALBE_A_SI               (3.24*EV/0.842)
99 #define ALBE_B_SI               (-1.842*3.24*EV/0.842)
100 #define ALBE_R0_SI              2.232
101 #define ALBE_LAMBDA_SI          (1.4761*sqrt(2.0*1.842))
102 #define ALBE_MU_SI              (1.4761*sqrt(2.0/1.842))
103 #define ALBE_GAMMA_SI           0.114354
104 #define ALBE_C_SI               2.00494
105 #define ALBE_D_SI               0.81472
106 #define ALBE_H_SI               0.259
107 #define ALBE_LC_SI              5.429
108
109 // carbon
110 #define ALBE_R_C                (2.00-0.15)
111 #define ALBE_S_C                (2.00+0.15)
112 #define ALBE_A_C                (6.00*EV/1.167)
113 #define ALBE_B_C                (-2.167*6.00*EV/1.167)
114 #define ALBE_R0_C               1.4276
115 #define ALBE_LAMBDA_C           (2.0099*sqrt(2.0*2.167))
116 #define ALBE_MU_C               (2.0099*sqrt(2.0/2.167))
117 #define ALBE_GAMMA_C            0.11233
118 #define ALBE_C_C                181.910
119 #define ALBE_D_C                6.28433
120 #define ALBE_H_C                0.5556
121 #define ALBE_LC_C               3.566
122
123 // mixed: silicon carbide
124 #define ALBE_R_SIC              (2.40-0.20)
125 #define ALBE_S_SIC              (2.40+0.20)
126 #define ALBE_A_SIC              (4.36*EV/0.847)
127 #define ALBE_B_SIC              (-1.847*4.36*EV/0.847)
128 #define ALBE_R0_SIC             1.79
129 #define ALBE_LAMBDA_SIC         (1.6991*sqrt(2.0*1.847))
130 #define ALBE_MU_SIC             (1.6991*sqrt(2.0/1.847))
131 #define ALBE_GAMMA_SIC          0.011877
132 #define ALBE_C_SIC              273987
133 #define ALBE_D_SIC              180.314
134 #define ALBE_H_SIC              0.68
135 #define ALBE_LC_SIC             4.359
136
137 #endif