moldyn.h

   1 /*
   2  * moldyn.h - molecular dynamics library header file
   3  *
   4  * author: Frank Zirkelbach <frank.zirkelbach@physik.uni-augsburg.de>
   5  *
   6  */
   7
   8 #ifndef MOLDYN_H
   9 #define MOLDYN_H
  10
  11 #include "math/math.h"
  12 #include "random/random.h"
  13
  14 /* datatypes */
  15
  16 typedef struct s_atom {
  17         t_3dvec r;      /* positions */
  18         t_3dvec v;      /* velocities */
  19         t_3dvec f;      /* forces */
  20         int element;    /* number of element in pse */
  21         double mass;    /* atom mass */
  22 } t_atom;
  23
  24
  25 typedef struct s_moldyn {
  26         int count;
  27         t_atom *atom;
  28         double (*potential)(void *ptr);
  29         int (*force)(struct s_moldyn *moldyn,void *ptr);
  30         unsigned char status;
  31 } t_moldyn;
  32
  33 typedef struct s_lj_params {
  34         double sigma6;
  35         double sigma12;
  36         double epsilon;
  37 } t_lj_params;
  38
  39 /*
  40  *  defines
  41  */
  42
  43 /* general defines */
  44
  45 #define MOLDYN_STAT_POTENTIAL           0x01
  46 #define MOLDYN_STAT_FORCE               0x02
  47
  48 /* phsical values */
  49
  50 //#define K_BOLTZMANN           1.3807E-23
  51 #define K_BOLTZMANN             1.0
  52
  53 #define FCC                     0x01
  54 #define DIAMOND                 0x02
  55
  56 #define C                       0x06
  57 #define M_C                     6.0
  58
  59 #define Si                      0x0e
  60 #define M_SI                    14.0
  61 #define LC_SI                   5.43105
  62
  63 /* function prototypes */
  64
  65 int create_lattice(unsigned char type,int element,double mass,double lc,
  66                    int a,int b,int c,t_atom **atom);
  67 int destroy_lattice(t_atom *atom);
  68 int thermal_init(t_atom *atom,t_random *random,int count,double t);
  69 int scale_velocity(t_atom *atom,int count,double t);
  70 double get_e_kin(t_atom *atom,int count);
  71 t_3dvec get_total_p(t_atom *atom,int count);
  72
  73 double potential_lennard_jones_2(t_moldyn *moldyn,void *ptr);
  74
  75 #endif