| 1 | // | 
|---|
| 2 | // tcscf.cc --- implementation of the two-configuration SCF class | 
|---|
| 3 | // | 
|---|
| 4 | // Copyright (C) 1996 Limit Point Systems, Inc. | 
|---|
| 5 | // | 
|---|
| 6 | // Author: Edward Seidl <seidl@janed.com> | 
|---|
| 7 | // Maintainer: LPS | 
|---|
| 8 | // | 
|---|
| 9 | // This file is part of the SC Toolkit. | 
|---|
| 10 | // | 
|---|
| 11 | // The SC Toolkit is free software; you can redistribute it and/or modify | 
|---|
| 12 | // it under the terms of the GNU Library General Public License as published by | 
|---|
| 13 | // the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) | 
|---|
| 14 | // any later version. | 
|---|
| 15 | // | 
|---|
| 16 | // The SC Toolkit is distributed in the hope that it will be useful, | 
|---|
| 17 | // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of | 
|---|
| 18 | // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the | 
|---|
| 19 | // GNU Library General Public License for more details. | 
|---|
| 20 | // | 
|---|
| 21 | // You should have received a copy of the GNU Library General Public License | 
|---|
| 22 | // along with the SC Toolkit; see the file COPYING.LIB.  If not, write to | 
|---|
| 23 | // the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. | 
|---|
| 24 | // | 
|---|
| 25 | // The U.S. Government is granted a limited license as per AL 91-7. | 
|---|
| 26 | // | 
|---|
| 27 |  | 
|---|
| 28 | #ifdef __GNUC__ | 
|---|
| 29 | #pragma implementation | 
|---|
| 30 | #endif | 
|---|
| 31 |  | 
|---|
| 32 | #include <math.h> | 
|---|
| 33 |  | 
|---|
| 34 | #include <util/misc/timer.h> | 
|---|
| 35 | #include <util/misc/formio.h> | 
|---|
| 36 | #include <util/state/stateio.h> | 
|---|
| 37 |  | 
|---|
| 38 | #include <math/scmat/block.h> | 
|---|
| 39 | #include <math/scmat/blocked.h> | 
|---|
| 40 | #include <math/scmat/blkiter.h> | 
|---|
| 41 | #include <math/scmat/local.h> | 
|---|
| 42 |  | 
|---|
| 43 | #include <math/optimize/scextrapmat.h> | 
|---|
| 44 |  | 
|---|
| 45 | #include <chemistry/qc/basis/petite.h> | 
|---|
| 46 |  | 
|---|
| 47 | #include <chemistry/qc/scf/scflocal.h> | 
|---|
| 48 | #include <chemistry/qc/scf/scfops.h> | 
|---|
| 49 | #include <chemistry/qc/scf/effh.h> | 
|---|
| 50 |  | 
|---|
| 51 | #include <chemistry/qc/scf/tcscf.h> | 
|---|
| 52 |  | 
|---|
| 53 | using namespace std; | 
|---|
| 54 | using namespace sc; | 
|---|
| 55 |  | 
|---|
| 56 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 57 | // TCSCF | 
|---|
| 58 |  | 
|---|
| 59 | static ClassDesc TCSCF_cd( | 
|---|
| 60 | typeid(TCSCF),"TCSCF",1,"public SCF", | 
|---|
| 61 | 0, 0, 0); | 
|---|
| 62 |  | 
|---|
| 63 | TCSCF::TCSCF(StateIn& s) : | 
|---|
| 64 | SavableState(s), | 
|---|
| 65 | SCF(s), | 
|---|
| 66 | focka_(this), | 
|---|
| 67 | fockb_(this), | 
|---|
| 68 | ka_(this), | 
|---|
| 69 | kb_(this) | 
|---|
| 70 | { | 
|---|
| 71 | focka_.result_noupdate() = basis_matrixkit()->symmmatrix(so_dimension()); | 
|---|
| 72 | focka_.restore_state(s); | 
|---|
| 73 | focka_.result_noupdate().restore(s); | 
|---|
| 74 |  | 
|---|
| 75 | fockb_.result_noupdate() = basis_matrixkit()->symmmatrix(so_dimension()); | 
|---|
| 76 | fockb_.restore_state(s); | 
|---|
| 77 | fockb_.result_noupdate().restore(s); | 
|---|
| 78 |  | 
|---|
| 79 | ka_.result_noupdate() = basis_matrixkit()->symmmatrix(so_dimension()); | 
|---|
| 80 | ka_.restore_state(s); | 
|---|
| 81 | ka_.result_noupdate().restore(s); | 
|---|
| 82 |  | 
|---|
| 83 | kb_.result_noupdate() = basis_matrixkit()->symmmatrix(so_dimension()); | 
|---|
| 84 | kb_.restore_state(s); | 
|---|
| 85 | kb_.result_noupdate().restore(s); | 
|---|
| 86 |  | 
|---|
| 87 | s.get(user_occupations_); | 
|---|
| 88 | s.get(tndocc_); | 
|---|
| 89 | s.get(nirrep_); | 
|---|
| 90 | s.get(ndocc_); | 
|---|
| 91 | s.get(osa_); | 
|---|
| 92 | s.get(osb_); | 
|---|
| 93 | s.get(occa_); | 
|---|
| 94 | s.get(occb_); | 
|---|
| 95 | s.get(ci1_); | 
|---|
| 96 | s.get(ci2_); | 
|---|
| 97 |  | 
|---|
| 98 | // now take care of memory stuff | 
|---|
| 99 | init_mem(8); | 
|---|
| 100 | } | 
|---|
| 101 |  | 
|---|
| 102 | TCSCF::TCSCF(const Ref<KeyVal>& keyval) : | 
|---|
| 103 | SCF(keyval), | 
|---|
| 104 | focka_(this), | 
|---|
| 105 | fockb_(this), | 
|---|
| 106 | ka_(this), | 
|---|
| 107 | kb_(this) | 
|---|
| 108 | { | 
|---|
| 109 | focka_.compute()=0; | 
|---|
| 110 | focka_.computed()=0; | 
|---|
| 111 |  | 
|---|
| 112 | fockb_.compute()=0; | 
|---|
| 113 | fockb_.computed()=0; | 
|---|
| 114 |  | 
|---|
| 115 | ka_.compute()=0; | 
|---|
| 116 | ka_.computed()=0; | 
|---|
| 117 |  | 
|---|
| 118 | kb_.compute()=0; | 
|---|
| 119 | kb_.computed()=0; | 
|---|
| 120 |  | 
|---|
| 121 | // calculate the total nuclear charge | 
|---|
| 122 | double Znuc=molecule()->nuclear_charge(); | 
|---|
| 123 |  | 
|---|
| 124 | // check to see if this is to be a charged molecule | 
|---|
| 125 | double charge = keyval->doublevalue("total_charge"); | 
|---|
| 126 | int nelectrons = (int)(Znuc-charge+1.0e-4); | 
|---|
| 127 |  | 
|---|
| 128 | // figure out how many doubly occupied shells there are | 
|---|
| 129 | if (keyval->exists("ndocc")) { | 
|---|
| 130 | tndocc_ = keyval->intvalue("ndocc"); | 
|---|
| 131 | } else { | 
|---|
| 132 | tndocc_ = (nelectrons-2)/2; | 
|---|
| 133 | if ((nelectrons-2)%2) { | 
|---|
| 134 | ExEnv::err0() << endl << indent | 
|---|
| 135 | << "TCSCF::init: Warning, there's a leftover electron.\n" | 
|---|
| 136 | << incindent | 
|---|
| 137 | << indent << "total_charge = " << charge << endl | 
|---|
| 138 | << indent << "total nuclear charge = " << Znuc << endl | 
|---|
| 139 | << indent << "ndocc_ = " << tndocc_ << endl << decindent; | 
|---|
| 140 | } | 
|---|
| 141 | } | 
|---|
| 142 |  | 
|---|
| 143 | ExEnv::out0() << endl << indent << "TCSCF::init: total charge = " | 
|---|
| 144 | << Znuc-2*tndocc_-2 << endl << endl; | 
|---|
| 145 |  | 
|---|
| 146 | nirrep_ = molecule()->point_group()->char_table().ncomp(); | 
|---|
| 147 |  | 
|---|
| 148 | if (nirrep_==1) { | 
|---|
| 149 | ExEnv::err0() << indent << "TCSCF::init: cannot do C1 symmetry\n"; | 
|---|
| 150 | abort(); | 
|---|
| 151 | } | 
|---|
| 152 |  | 
|---|
| 153 | occa_=occb_=1.0; | 
|---|
| 154 | ci1_=ci2_ = 0.5*sqrt(2.0); | 
|---|
| 155 |  | 
|---|
| 156 | if (keyval->exists("ci1")) { | 
|---|
| 157 | ci1_ = keyval->doublevalue("ci1"); | 
|---|
| 158 | ci2_ = sqrt(1.0 - ci1_*ci1_); | 
|---|
| 159 | occa_ = 2.0*ci1_*ci1_; | 
|---|
| 160 | occb_ = 2.0*ci2_*ci2_; | 
|---|
| 161 | } | 
|---|
| 162 |  | 
|---|
| 163 | if (keyval->exists("occa")) { | 
|---|
| 164 | occa_ = keyval->doublevalue("occa"); | 
|---|
| 165 | ci1_ = sqrt(occa_/2.0); | 
|---|
| 166 | ci2_ = sqrt(1.0 - ci1_*ci1_); | 
|---|
| 167 | occb_ = 2.0*ci2_*ci2_; | 
|---|
| 168 | } | 
|---|
| 169 |  | 
|---|
| 170 | osa_=-1; | 
|---|
| 171 | osb_=-1; | 
|---|
| 172 |  | 
|---|
| 173 | ndocc_ = read_occ(keyval, "docc", nirrep_); | 
|---|
| 174 | int *nsocc = read_occ(keyval, "socc", nirrep_); | 
|---|
| 175 | if (ndocc_ && nsocc) { | 
|---|
| 176 | user_occupations_=1; | 
|---|
| 177 | for (int i=0; i < nirrep_; i++) { | 
|---|
| 178 | int nsi = nsocc[i]; | 
|---|
| 179 | if (nsi && osa_<0) | 
|---|
| 180 | osa_=i; | 
|---|
| 181 | else if (nsi && osb_<0) | 
|---|
| 182 | osb_=i; | 
|---|
| 183 | else if (nsi) { | 
|---|
| 184 | ExEnv::err0() << indent << "TCSCF::init: too many open shells\n"; | 
|---|
| 185 | abort(); | 
|---|
| 186 | } | 
|---|
| 187 | } | 
|---|
| 188 | delete[] nsocc; | 
|---|
| 189 | } | 
|---|
| 190 | else if (ndocc_ && !nsocc || !ndocc_ && nsocc) { | 
|---|
| 191 | ExEnv::outn() << "ERROR: TCSCF: only one of docc and socc specified: " | 
|---|
| 192 | << "give both or none" << endl; | 
|---|
| 193 | abort(); | 
|---|
| 194 | } | 
|---|
| 195 | else { | 
|---|
| 196 | ndocc_=0; | 
|---|
| 197 | user_occupations_=0; | 
|---|
| 198 | set_occupations(0); | 
|---|
| 199 | } | 
|---|
| 200 |  | 
|---|
| 201 | int i; | 
|---|
| 202 | ExEnv::out0() << indent << "docc = ["; | 
|---|
| 203 | for (i=0; i < nirrep_; i++) | 
|---|
| 204 | ExEnv::out0() << " " << ndocc_[i]; | 
|---|
| 205 | ExEnv::out0() << " ]\n"; | 
|---|
| 206 |  | 
|---|
| 207 | ExEnv::out0() << indent << "socc = ["; | 
|---|
| 208 | for (i=0; i < nirrep_; i++) | 
|---|
| 209 | ExEnv::out0() << " " << (i==osa_ || i==osb_) ? 1 : 0; | 
|---|
| 210 | ExEnv::out0() << " ]\n"; | 
|---|
| 211 |  | 
|---|
| 212 | // check to see if this was done in SCF(keyval) | 
|---|
| 213 | if (!keyval->exists("maxiter")) | 
|---|
| 214 | maxiter_ = 200; | 
|---|
| 215 |  | 
|---|
| 216 | if (!keyval->exists("level_shift")) | 
|---|
| 217 | level_shift_ = 0.25; | 
|---|
| 218 |  | 
|---|
| 219 | // now take care of memory stuff | 
|---|
| 220 | init_mem(8); | 
|---|
| 221 | } | 
|---|
| 222 |  | 
|---|
| 223 | TCSCF::~TCSCF() | 
|---|
| 224 | { | 
|---|
| 225 | if (ndocc_) { | 
|---|
| 226 | delete[] ndocc_; | 
|---|
| 227 | ndocc_=0; | 
|---|
| 228 | } | 
|---|
| 229 | } | 
|---|
| 230 |  | 
|---|
| 231 | void | 
|---|
| 232 | TCSCF::save_data_state(StateOut& s) | 
|---|
| 233 | { | 
|---|
| 234 | SCF::save_data_state(s); | 
|---|
| 235 |  | 
|---|
| 236 | focka_.save_data_state(s); | 
|---|
| 237 | focka_.result_noupdate().save(s); | 
|---|
| 238 |  | 
|---|
| 239 | fockb_.save_data_state(s); | 
|---|
| 240 | fockb_.result_noupdate().save(s); | 
|---|
| 241 |  | 
|---|
| 242 | ka_.save_data_state(s); | 
|---|
| 243 | ka_.result_noupdate().save(s); | 
|---|
| 244 |  | 
|---|
| 245 | kb_.save_data_state(s); | 
|---|
| 246 | kb_.result_noupdate().save(s); | 
|---|
| 247 |  | 
|---|
| 248 | s.put(user_occupations_); | 
|---|
| 249 | s.put(tndocc_); | 
|---|
| 250 | s.put(nirrep_); | 
|---|
| 251 | s.put(ndocc_,nirrep_); | 
|---|
| 252 | s.put(osa_); | 
|---|
| 253 | s.put(osb_); | 
|---|
| 254 | s.put(occa_); | 
|---|
| 255 | s.put(occb_); | 
|---|
| 256 | s.put(ci1_); | 
|---|
| 257 | s.put(ci2_); | 
|---|
| 258 | } | 
|---|
| 259 |  | 
|---|
| 260 | double | 
|---|
| 261 | TCSCF::occupation(int ir, int i) | 
|---|
| 262 | { | 
|---|
| 263 | if (i < ndocc_[ir]) | 
|---|
| 264 | return 2.0; | 
|---|
| 265 | else if (ir==osa_ && i==ndocc_[ir]) | 
|---|
| 266 | return occa_; | 
|---|
| 267 | else if (ir==osb_ && i==ndocc_[ir]) | 
|---|
| 268 | return occb_; | 
|---|
| 269 | else | 
|---|
| 270 | return 0.0; | 
|---|
| 271 | } | 
|---|
| 272 |  | 
|---|
| 273 | double | 
|---|
| 274 | TCSCF::alpha_occupation(int ir, int i) | 
|---|
| 275 | { | 
|---|
| 276 | if (i < ndocc_[ir]) | 
|---|
| 277 | return 1.0; | 
|---|
| 278 | else if (ir==osa_ && i==ndocc_[ir]) | 
|---|
| 279 | return 0.5*occa_; | 
|---|
| 280 | return 0.0; | 
|---|
| 281 | } | 
|---|
| 282 |  | 
|---|
| 283 | double | 
|---|
| 284 | TCSCF::beta_occupation(int ir, int i) | 
|---|
| 285 | { | 
|---|
| 286 | if (i < ndocc_[ir]) | 
|---|
| 287 | return 1.0; | 
|---|
| 288 | else if (ir==osb_ && i==ndocc_[ir]) | 
|---|
| 289 | return 0.5*occb_; | 
|---|
| 290 | return 0.0; | 
|---|
| 291 | } | 
|---|
| 292 |  | 
|---|
| 293 | int | 
|---|
| 294 | TCSCF::n_fock_matrices() const | 
|---|
| 295 | { | 
|---|
| 296 | return 4; | 
|---|
| 297 | } | 
|---|
| 298 |  | 
|---|
| 299 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 300 | TCSCF::fock(int n) | 
|---|
| 301 | { | 
|---|
| 302 | if (n > 3) { | 
|---|
| 303 | ExEnv::err0() << indent | 
|---|
| 304 | << "TCSCF::fock: there are only four fock matrices, " | 
|---|
| 305 | << scprintf("but fock(%d) was requested\n", n); | 
|---|
| 306 | abort(); | 
|---|
| 307 | } | 
|---|
| 308 |  | 
|---|
| 309 | if (n==0) | 
|---|
| 310 | return focka_.result(); | 
|---|
| 311 | else if (n==1) | 
|---|
| 312 | return fockb_.result(); | 
|---|
| 313 | else if (n==2) | 
|---|
| 314 | return ka_.result(); | 
|---|
| 315 | else | 
|---|
| 316 | return kb_.result(); | 
|---|
| 317 | } | 
|---|
| 318 |  | 
|---|
| 319 | int | 
|---|
| 320 | TCSCF::spin_polarized() | 
|---|
| 321 | { | 
|---|
| 322 | return 1; | 
|---|
| 323 | } | 
|---|
| 324 |  | 
|---|
| 325 | void | 
|---|
| 326 | TCSCF::print(ostream&o) const | 
|---|
| 327 | { | 
|---|
| 328 | int i; | 
|---|
| 329 |  | 
|---|
| 330 | SCF::print(o); | 
|---|
| 331 |  | 
|---|
| 332 | o << indent << "TCSCF Parameters:\n" << incindent | 
|---|
| 333 | << indent << "ndocc = " << tndocc_ << endl | 
|---|
| 334 | << indent << scprintf("occa = %f", occa_) << endl | 
|---|
| 335 | << indent << scprintf("occb = %f", occb_) << endl | 
|---|
| 336 | << indent << scprintf("ci1 = %9.6f", ci1_) << endl | 
|---|
| 337 | << indent << scprintf("ci2 = %9.6f", ci2_) << endl | 
|---|
| 338 | << indent << "docc = ["; | 
|---|
| 339 | for (i=0; i < nirrep_; i++) | 
|---|
| 340 | o << " " << ndocc_[i]; | 
|---|
| 341 | o << " ]" << endl | 
|---|
| 342 | << indent << "socc = ["; | 
|---|
| 343 | for (i=0; i < nirrep_; i++) | 
|---|
| 344 | o << " " << (i==osa_ || i==osb_) ? 1 : 0; | 
|---|
| 345 | o << " ]" << endl << decindent << endl; | 
|---|
| 346 | } | 
|---|
| 347 |  | 
|---|
| 348 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 349 |  | 
|---|
| 350 | void | 
|---|
| 351 | TCSCF::set_occupations(const RefDiagSCMatrix& ev) | 
|---|
| 352 | { | 
|---|
| 353 | if (user_occupations_) | 
|---|
| 354 | return; | 
|---|
| 355 |  | 
|---|
| 356 | int i,j; | 
|---|
| 357 |  | 
|---|
| 358 | RefDiagSCMatrix evals; | 
|---|
| 359 |  | 
|---|
| 360 | if (ev.null()) { | 
|---|
| 361 | initial_vector(0); | 
|---|
| 362 | evals = eigenvalues_.result_noupdate(); | 
|---|
| 363 | } | 
|---|
| 364 | else | 
|---|
| 365 | evals = ev; | 
|---|
| 366 |  | 
|---|
| 367 | // first convert evals to something we can deal with easily | 
|---|
| 368 | BlockedDiagSCMatrix *evalsb = require_dynamic_cast<BlockedDiagSCMatrix*>(evals, | 
|---|
| 369 | "TCSCF::set_occupations"); | 
|---|
| 370 |  | 
|---|
| 371 | double **vals = new double*[nirrep_]; | 
|---|
| 372 | for (i=0; i < nirrep_; i++) { | 
|---|
| 373 | int nf=oso_dimension()->blocks()->size(i); | 
|---|
| 374 | if (nf) { | 
|---|
| 375 | vals[i] = new double[nf]; | 
|---|
| 376 | evalsb->block(i)->convert(vals[i]); | 
|---|
| 377 | } else { | 
|---|
| 378 | vals[i] = 0; | 
|---|
| 379 | } | 
|---|
| 380 | } | 
|---|
| 381 |  | 
|---|
| 382 | // now loop to find the tndocc_ lowest eigenvalues and populate those | 
|---|
| 383 | // MO's | 
|---|
| 384 | int *newdocc = new int[nirrep_]; | 
|---|
| 385 | memset(newdocc,0,sizeof(int)*nirrep_); | 
|---|
| 386 |  | 
|---|
| 387 | for (i=0; i < tndocc_; i++) { | 
|---|
| 388 | // find lowest eigenvalue | 
|---|
| 389 | int lir=0,ln=0; | 
|---|
| 390 | double lowest=999999999; | 
|---|
| 391 |  | 
|---|
| 392 | for (int ir=0; ir < nirrep_; ir++) { | 
|---|
| 393 | int nf=oso_dimension()->blocks()->size(ir); | 
|---|
| 394 | if (!nf) | 
|---|
| 395 | continue; | 
|---|
| 396 | for (j=0; j < nf; j++) { | 
|---|
| 397 | if (vals[ir][j] < lowest) { | 
|---|
| 398 | lowest=vals[ir][j]; | 
|---|
| 399 | lir=ir; | 
|---|
| 400 | ln=j; | 
|---|
| 401 | } | 
|---|
| 402 | } | 
|---|
| 403 | } | 
|---|
| 404 | vals[lir][ln]=999999999; | 
|---|
| 405 | newdocc[lir]++; | 
|---|
| 406 | } | 
|---|
| 407 |  | 
|---|
| 408 | int osa=-1, osb=-1; | 
|---|
| 409 |  | 
|---|
| 410 | for (i=0; i < 2; i++) { | 
|---|
| 411 | // find lowest eigenvalue | 
|---|
| 412 | int lir=0,ln=0; | 
|---|
| 413 | double lowest=999999999; | 
|---|
| 414 |  | 
|---|
| 415 | for (int ir=0; ir < nirrep_; ir++) { | 
|---|
| 416 | int nf=oso_dimension()->blocks()->size(ir); | 
|---|
| 417 | if (!nf) | 
|---|
| 418 | continue; | 
|---|
| 419 | for (j=0; j < nf; j++) { | 
|---|
| 420 | if (vals[ir][j] < lowest) { | 
|---|
| 421 | lowest=vals[ir][j]; | 
|---|
| 422 | lir=ir; | 
|---|
| 423 | ln=j; | 
|---|
| 424 | } | 
|---|
| 425 | } | 
|---|
| 426 | } | 
|---|
| 427 | vals[lir][ln]=999999999; | 
|---|
| 428 |  | 
|---|
| 429 | if (!i) { | 
|---|
| 430 | osa=lir; | 
|---|
| 431 | } else { | 
|---|
| 432 | if (lir==osa) { | 
|---|
| 433 | i--; | 
|---|
| 434 | continue; | 
|---|
| 435 | } | 
|---|
| 436 | osb=lir; | 
|---|
| 437 | } | 
|---|
| 438 | } | 
|---|
| 439 |  | 
|---|
| 440 | if (osa > osb) { | 
|---|
| 441 | int tmp=osa; | 
|---|
| 442 | osa=osb; | 
|---|
| 443 | osb=tmp; | 
|---|
| 444 | } | 
|---|
| 445 |  | 
|---|
| 446 | // get rid of vals | 
|---|
| 447 | for (i=0; i < nirrep_; i++) | 
|---|
| 448 | if (vals[i]) | 
|---|
| 449 | delete[] vals[i]; | 
|---|
| 450 | delete[] vals; | 
|---|
| 451 |  | 
|---|
| 452 | if (!ndocc_) { | 
|---|
| 453 | ndocc_=newdocc; | 
|---|
| 454 | osa_=osa; | 
|---|
| 455 | osb_=osb; | 
|---|
| 456 | } else { | 
|---|
| 457 | // test to see if newocc is different from ndocc_ | 
|---|
| 458 | for (i=0; i < nirrep_; i++) { | 
|---|
| 459 | if (ndocc_[i] != newdocc[i]) { | 
|---|
| 460 | ExEnv::err0() << indent << "TCSCF::set_occupations:  WARNING!!!!\n" | 
|---|
| 461 | << incindent << indent | 
|---|
| 462 | << scprintf("occupations for irrep %d have changed\n", i+1) | 
|---|
| 463 | << indent | 
|---|
| 464 | << scprintf("ndocc was %d, changed to %d", ndocc_[i], newdocc[i]) | 
|---|
| 465 | << endl << decindent; | 
|---|
| 466 | } | 
|---|
| 467 | if (((osa != osa_ && osa != osb_) || (osb != osb_ && osb != osa_))) { | 
|---|
| 468 | ExEnv::err0() << indent << "TCSCF::set_occupations:  WARNING!!!!\n" | 
|---|
| 469 | << incindent << indent << "open shell occupations have changed" | 
|---|
| 470 | << endl << decindent; | 
|---|
| 471 | osa_=osa; | 
|---|
| 472 | osb_=osb; | 
|---|
| 473 | reset_density(); | 
|---|
| 474 | } | 
|---|
| 475 | } | 
|---|
| 476 |  | 
|---|
| 477 | memcpy(ndocc_,newdocc,sizeof(int)*nirrep_); | 
|---|
| 478 |  | 
|---|
| 479 | delete[] newdocc; | 
|---|
| 480 | } | 
|---|
| 481 | } | 
|---|
| 482 |  | 
|---|
| 483 | void | 
|---|
| 484 | TCSCF::symmetry_changed() | 
|---|
| 485 | { | 
|---|
| 486 | SCF::symmetry_changed(); | 
|---|
| 487 | focka_.result_noupdate()=0; | 
|---|
| 488 | fockb_.result_noupdate()=0; | 
|---|
| 489 | ka_.result_noupdate()=0; | 
|---|
| 490 | kb_.result_noupdate()=0; | 
|---|
| 491 | nirrep_ = molecule()->point_group()->char_table().ncomp(); | 
|---|
| 492 | set_occupations(0); | 
|---|
| 493 | } | 
|---|
| 494 |  | 
|---|
| 495 | ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 496 | // | 
|---|
| 497 | // scf things | 
|---|
| 498 | // | 
|---|
| 499 |  | 
|---|
| 500 | void | 
|---|
| 501 | TCSCF::init_vector() | 
|---|
| 502 | { | 
|---|
| 503 | init_threads(); | 
|---|
| 504 |  | 
|---|
| 505 | // allocate storage for other temp matrices | 
|---|
| 506 | cl_dens_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 507 | cl_dens_.assign(0.0); | 
|---|
| 508 |  | 
|---|
| 509 | cl_dens_diff_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 510 | cl_dens_diff_.assign(0.0); | 
|---|
| 511 |  | 
|---|
| 512 | op_densa_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 513 | op_densa_.assign(0.0); | 
|---|
| 514 |  | 
|---|
| 515 | op_densa_diff_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 516 | op_densa_diff_.assign(0.0); | 
|---|
| 517 |  | 
|---|
| 518 | op_densb_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 519 | op_densb_.assign(0.0); | 
|---|
| 520 |  | 
|---|
| 521 | op_densb_diff_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 522 | op_densb_diff_.assign(0.0); | 
|---|
| 523 |  | 
|---|
| 524 | // gmat is in AO basis | 
|---|
| 525 | ao_gmata_ = basis()->matrixkit()->symmmatrix(basis()->basisdim()); | 
|---|
| 526 | ao_gmata_.assign(0.0); | 
|---|
| 527 |  | 
|---|
| 528 | ao_gmatb_ = ao_gmata_.clone(); | 
|---|
| 529 | ao_gmatb_.assign(0.0); | 
|---|
| 530 |  | 
|---|
| 531 | ao_ka_ = ao_gmata_.clone(); | 
|---|
| 532 | ao_ka_.assign(0.0); | 
|---|
| 533 |  | 
|---|
| 534 | ao_kb_ = ao_gmata_.clone(); | 
|---|
| 535 | ao_kb_.assign(0.0); | 
|---|
| 536 |  | 
|---|
| 537 | // test to see if we need a guess vector | 
|---|
| 538 | if (focka_.result_noupdate().null()) { | 
|---|
| 539 | focka_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 540 | focka_.result_noupdate().assign(0.0); | 
|---|
| 541 | fockb_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 542 | fockb_.result_noupdate().assign(0.0); | 
|---|
| 543 | ka_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 544 | ka_.result_noupdate().assign(0.0); | 
|---|
| 545 | kb_ = hcore_.clone(); | 
|---|
| 546 | kb_.result_noupdate().assign(0.0); | 
|---|
| 547 | } | 
|---|
| 548 |  | 
|---|
| 549 | // set up trial vector | 
|---|
| 550 | initial_vector(1); | 
|---|
| 551 |  | 
|---|
| 552 | oso_scf_vector_ = oso_eigenvectors_.result_noupdate(); | 
|---|
| 553 | } | 
|---|
| 554 |  | 
|---|
| 555 | void | 
|---|
| 556 | TCSCF::done_vector() | 
|---|
| 557 | { | 
|---|
| 558 | done_threads(); | 
|---|
| 559 |  | 
|---|
| 560 | cl_dens_ = 0; | 
|---|
| 561 | cl_dens_diff_ = 0; | 
|---|
| 562 | op_densa_ = 0; | 
|---|
| 563 | op_densa_diff_ = 0; | 
|---|
| 564 | op_densb_ = 0; | 
|---|
| 565 | op_densb_diff_ = 0; | 
|---|
| 566 |  | 
|---|
| 567 | ao_gmata_ = 0; | 
|---|
| 568 | ao_gmatb_ = 0; | 
|---|
| 569 | ao_ka_ = 0; | 
|---|
| 570 | ao_kb_ = 0; | 
|---|
| 571 |  | 
|---|
| 572 | oso_scf_vector_ = 0; | 
|---|
| 573 | } | 
|---|
| 574 |  | 
|---|
| 575 | //////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 576 |  | 
|---|
| 577 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 578 | TCSCF::density() | 
|---|
| 579 | { | 
|---|
| 580 | if (!density_.computed()) { | 
|---|
| 581 | RefSymmSCMatrix dens(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 582 | RefSymmSCMatrix dens1(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 583 |  | 
|---|
| 584 | so_density(dens, 2.0); | 
|---|
| 585 | dens.scale(2.0); | 
|---|
| 586 |  | 
|---|
| 587 | so_density(dens1, occa_); | 
|---|
| 588 | dens1.scale(occa_); | 
|---|
| 589 | dens.accumulate(dens1); | 
|---|
| 590 |  | 
|---|
| 591 | so_density(dens1, occb_); | 
|---|
| 592 | dens1.scale(occb_); | 
|---|
| 593 | dens.accumulate(dens1); | 
|---|
| 594 |  | 
|---|
| 595 | dens1=0; | 
|---|
| 596 |  | 
|---|
| 597 | density_ = dens; | 
|---|
| 598 | // only flag the density as computed if the calc is converged | 
|---|
| 599 | if (!value_needed()) density_.computed() = 1; | 
|---|
| 600 | } | 
|---|
| 601 |  | 
|---|
| 602 | return density_.result_noupdate(); | 
|---|
| 603 | } | 
|---|
| 604 |  | 
|---|
| 605 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 606 | TCSCF::alpha_density() | 
|---|
| 607 | { | 
|---|
| 608 | RefSymmSCMatrix dens(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 609 | RefSymmSCMatrix dens1(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 610 |  | 
|---|
| 611 | so_density(dens, 2.0); | 
|---|
| 612 | so_density(dens1, occa_); | 
|---|
| 613 | dens.accumulate(dens1); | 
|---|
| 614 |  | 
|---|
| 615 | dens.scale(2.0); | 
|---|
| 616 | return dens; | 
|---|
| 617 | } | 
|---|
| 618 |  | 
|---|
| 619 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 620 | TCSCF::beta_density() | 
|---|
| 621 | { | 
|---|
| 622 | RefSymmSCMatrix dens(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 623 | RefSymmSCMatrix dens1(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 624 |  | 
|---|
| 625 | so_density(dens, 2.0); | 
|---|
| 626 | so_density(dens1, occb_); | 
|---|
| 627 | dens.accumulate(dens1); | 
|---|
| 628 |  | 
|---|
| 629 | dens.scale(2.0); | 
|---|
| 630 | return dens; | 
|---|
| 631 | } | 
|---|
| 632 |  | 
|---|
| 633 | void | 
|---|
| 634 | TCSCF::reset_density() | 
|---|
| 635 | { | 
|---|
| 636 | cl_dens_diff_.assign(cl_dens_); | 
|---|
| 637 |  | 
|---|
| 638 | ao_gmata_.assign(0.0); | 
|---|
| 639 | op_densa_diff_.assign(op_densa_); | 
|---|
| 640 |  | 
|---|
| 641 | ao_gmatb_.assign(0.0); | 
|---|
| 642 | op_densb_diff_.assign(op_densb_); | 
|---|
| 643 |  | 
|---|
| 644 | ao_ka_.assign(0.0); | 
|---|
| 645 | ao_kb_.assign(0.0); | 
|---|
| 646 | } | 
|---|
| 647 |  | 
|---|
| 648 | double | 
|---|
| 649 | TCSCF::new_density() | 
|---|
| 650 | { | 
|---|
| 651 | // copy current density into density diff and scale by -1.  later we'll | 
|---|
| 652 | // add the new density to this to get the density difference. | 
|---|
| 653 | cl_dens_diff_.assign(cl_dens_); | 
|---|
| 654 | cl_dens_diff_.scale(-1.0); | 
|---|
| 655 |  | 
|---|
| 656 | op_densa_diff_.assign(op_densa_); | 
|---|
| 657 | op_densa_diff_.scale(-1.0); | 
|---|
| 658 |  | 
|---|
| 659 | op_densb_diff_.assign(op_densb_); | 
|---|
| 660 | op_densb_diff_.scale(-1.0); | 
|---|
| 661 |  | 
|---|
| 662 | so_density(cl_dens_, 2.0); | 
|---|
| 663 | cl_dens_.scale(2.0); | 
|---|
| 664 |  | 
|---|
| 665 | so_density(op_densa_, occa_); | 
|---|
| 666 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(op_densa_.pointer())->block(osb_)->assign(0.0); | 
|---|
| 667 | op_densa_.scale(2.0); | 
|---|
| 668 |  | 
|---|
| 669 | so_density(op_densb_, occb_); | 
|---|
| 670 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(op_densb_.pointer())->block(osa_)->assign(0.0); | 
|---|
| 671 | op_densb_.scale(2.0); | 
|---|
| 672 |  | 
|---|
| 673 | cl_dens_diff_.accumulate(cl_dens_); | 
|---|
| 674 | op_densa_diff_.accumulate(op_densa_); | 
|---|
| 675 | op_densb_diff_.accumulate(op_densb_); | 
|---|
| 676 |  | 
|---|
| 677 | RefSymmSCMatrix del = cl_dens_diff_.copy(); | 
|---|
| 678 | del.accumulate(op_densa_diff_); | 
|---|
| 679 | del.accumulate(op_densb_diff_); | 
|---|
| 680 |  | 
|---|
| 681 | Ref<SCElementScalarProduct> sp(new SCElementScalarProduct); | 
|---|
| 682 | del.element_op(sp.pointer(), del); | 
|---|
| 683 |  | 
|---|
| 684 | double delta = sp->result(); | 
|---|
| 685 | delta = sqrt(delta/i_offset(cl_dens_diff_.n())); | 
|---|
| 686 |  | 
|---|
| 687 | return delta; | 
|---|
| 688 | } | 
|---|
| 689 |  | 
|---|
| 690 | double | 
|---|
| 691 | TCSCF::scf_energy() | 
|---|
| 692 | { | 
|---|
| 693 | // first calculate the elements of the CI matrix | 
|---|
| 694 | SCFEnergy *eop = new SCFEnergy; | 
|---|
| 695 | eop->reference(); | 
|---|
| 696 | Ref<SCElementOp2> op = eop; | 
|---|
| 697 |  | 
|---|
| 698 | RefSymmSCMatrix t = focka_.result_noupdate().copy(); | 
|---|
| 699 | t.accumulate(hcore_); | 
|---|
| 700 |  | 
|---|
| 701 | RefSymmSCMatrix d = cl_dens_.copy(); | 
|---|
| 702 | d.accumulate(op_densa_); | 
|---|
| 703 |  | 
|---|
| 704 | t.element_op(op, d); | 
|---|
| 705 | double h11 = eop->result(); | 
|---|
| 706 |  | 
|---|
| 707 | t.assign(fockb_.result_noupdate().copy()); | 
|---|
| 708 | t.accumulate(hcore_); | 
|---|
| 709 |  | 
|---|
| 710 | d.assign(cl_dens_); | 
|---|
| 711 | d.accumulate(op_densb_); | 
|---|
| 712 |  | 
|---|
| 713 | eop->reset(); | 
|---|
| 714 | t.element_op(op, d); | 
|---|
| 715 | double h22 = eop->result(); | 
|---|
| 716 |  | 
|---|
| 717 | //t = ka_.result_noupdate(); | 
|---|
| 718 | //eop->reset(); | 
|---|
| 719 | //t.element_op(op, op_densb_); | 
|---|
| 720 | //double h21 = eop->result(); | 
|---|
| 721 |  | 
|---|
| 722 | t = kb_.result_noupdate(); | 
|---|
| 723 | eop->reset(); | 
|---|
| 724 | t.element_op(op, op_densa_); | 
|---|
| 725 | double h12 = eop->result(); | 
|---|
| 726 |  | 
|---|
| 727 | op=0; | 
|---|
| 728 | eop->dereference(); | 
|---|
| 729 | delete eop; | 
|---|
| 730 |  | 
|---|
| 731 | // now diagonalize the CI matrix to get the coefficients | 
|---|
| 732 | RefSCDimension l2 = new SCDimension(2); | 
|---|
| 733 | Ref<SCMatrixKit> lkit = new LocalSCMatrixKit; | 
|---|
| 734 | RefSymmSCMatrix h = lkit->symmmatrix(l2); | 
|---|
| 735 | RefSCMatrix hv = lkit->matrix(l2,l2); | 
|---|
| 736 | RefDiagSCMatrix hl = lkit->diagmatrix(l2); | 
|---|
| 737 |  | 
|---|
| 738 | h.set_element(0,0,h11); | 
|---|
| 739 | h.set_element(1,1,h22); | 
|---|
| 740 | h.set_element(1,0,h12); | 
|---|
| 741 | h.diagonalize(hl,hv); | 
|---|
| 742 |  | 
|---|
| 743 | ci1_ = hv.get_element(0,0); | 
|---|
| 744 | ci2_ = hv.get_element(1,0); | 
|---|
| 745 | double c1c2 = ci1_*ci2_; | 
|---|
| 746 |  | 
|---|
| 747 | ExEnv::out0() << indent | 
|---|
| 748 | << scprintf("c1 = %10.7f c2 = %10.7f", ci1_, ci2_) | 
|---|
| 749 | << endl; | 
|---|
| 750 |  | 
|---|
| 751 | occa_ = 2*ci1_*ci1_; | 
|---|
| 752 | occb_ = 2*ci2_*ci2_; | 
|---|
| 753 |  | 
|---|
| 754 | double eelec = 0.5*occa_*h11 + 0.5*occb_*h22 + 2.0*c1c2*h12; | 
|---|
| 755 |  | 
|---|
| 756 | return eelec; | 
|---|
| 757 | } | 
|---|
| 758 |  | 
|---|
| 759 | Ref<SCExtrapData> | 
|---|
| 760 | TCSCF::extrap_data() | 
|---|
| 761 | { | 
|---|
| 762 | RefSymmSCMatrix *m = new RefSymmSCMatrix[4]; | 
|---|
| 763 | m[0] = focka_.result_noupdate(); | 
|---|
| 764 | m[1] = fockb_.result_noupdate(); | 
|---|
| 765 | m[2] = ka_.result_noupdate(); | 
|---|
| 766 | m[3] = kb_.result_noupdate(); | 
|---|
| 767 |  | 
|---|
| 768 | Ref<SCExtrapData> data = new SymmSCMatrixNSCExtrapData(4, m); | 
|---|
| 769 | delete[] m; | 
|---|
| 770 |  | 
|---|
| 771 | return data; | 
|---|
| 772 | } | 
|---|
| 773 |  | 
|---|
| 774 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 775 | TCSCF::effective_fock() | 
|---|
| 776 | { | 
|---|
| 777 | // use fock() instead of cl_fock_ just in case this is called from | 
|---|
| 778 | // someplace outside SCF::compute_vector() | 
|---|
| 779 | RefSymmSCMatrix mofocka(oso_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 780 | mofocka.assign(0.0); | 
|---|
| 781 |  | 
|---|
| 782 | RefSymmSCMatrix mofockb(oso_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 783 | mofockb.assign(0.0); | 
|---|
| 784 |  | 
|---|
| 785 | RefSymmSCMatrix moka = mofocka.clone(); | 
|---|
| 786 | moka.assign(0.0); | 
|---|
| 787 |  | 
|---|
| 788 | RefSymmSCMatrix mokb = mofocka.clone(); | 
|---|
| 789 | mokb.assign(0.0); | 
|---|
| 790 |  | 
|---|
| 791 | // use eigenvectors if oso_scf_vector_ is null | 
|---|
| 792 | RefSCMatrix vec; | 
|---|
| 793 | if (oso_scf_vector_.null()) { | 
|---|
| 794 | vec = eigenvectors(); | 
|---|
| 795 | } else { | 
|---|
| 796 | vec = so_to_orthog_so().t() * oso_scf_vector_; | 
|---|
| 797 | } | 
|---|
| 798 | mofocka.accumulate_transform(vec, fock(0), | 
|---|
| 799 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 800 | mofockb.accumulate_transform(vec, fock(1), | 
|---|
| 801 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 802 | moka.accumulate_transform(vec, fock(2), | 
|---|
| 803 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 804 | mokb.accumulate_transform(vec, fock(3), | 
|---|
| 805 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 806 |  | 
|---|
| 807 | mofocka.scale(ci1_*ci1_); | 
|---|
| 808 | mofockb.scale(ci2_*ci2_); | 
|---|
| 809 | moka.scale(ci1_*ci2_); | 
|---|
| 810 | mokb.scale(ci1_*ci2_); | 
|---|
| 811 |  | 
|---|
| 812 | RefSymmSCMatrix mofock = mofocka.copy(); | 
|---|
| 813 | mofock.accumulate(mofockb); | 
|---|
| 814 |  | 
|---|
| 815 | BlockedSymmSCMatrix *F = dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(mofock.pointer()); | 
|---|
| 816 | BlockedSymmSCMatrix *Fa = dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(mofocka.pointer()); | 
|---|
| 817 | BlockedSymmSCMatrix *Fb = dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(mofockb.pointer()); | 
|---|
| 818 | BlockedSymmSCMatrix *Ka = dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(moka.pointer()); | 
|---|
| 819 | BlockedSymmSCMatrix *Kb = dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(mokb.pointer()); | 
|---|
| 820 |  | 
|---|
| 821 | double scalea = (fabs(ci1_) < fabs(ci2_)) ? 1.0/(ci1_*ci1_ + 0.05) : 1.0; | 
|---|
| 822 | double scaleb = (fabs(ci2_) < fabs(ci1_)) ? 1.0/(ci2_*ci2_ + 0.05) : 1.0; | 
|---|
| 823 |  | 
|---|
| 824 | for (int b=0; b < Fa->nblocks(); b++) { | 
|---|
| 825 | if (b==osa_) { | 
|---|
| 826 | RefSymmSCMatrix f = F->block(b); | 
|---|
| 827 | RefSymmSCMatrix fa = Fa->block(b); | 
|---|
| 828 | RefSymmSCMatrix fb = Fb->block(b); | 
|---|
| 829 | RefSymmSCMatrix kb = Kb->block(b); | 
|---|
| 830 |  | 
|---|
| 831 | int i,j; | 
|---|
| 832 |  | 
|---|
| 833 | i=ndocc_[b]; | 
|---|
| 834 | for (j=0; j < ndocc_[b]; j++) | 
|---|
| 835 | f->set_element(i,j, | 
|---|
| 836 | scaleb*(fb->get_element(i,j)-kb->get_element(i,j))); | 
|---|
| 837 |  | 
|---|
| 838 | j=ndocc_[b]; | 
|---|
| 839 | for (i=ndocc_[b]+1; i < f->n(); i++) | 
|---|
| 840 | f->set_element(i,j, | 
|---|
| 841 | scalea*(fa->get_element(i,j)+kb->get_element(i,j))); | 
|---|
| 842 |  | 
|---|
| 843 | } else if (b==osb_) { | 
|---|
| 844 | RefSymmSCMatrix f = F->block(b); | 
|---|
| 845 | RefSymmSCMatrix fa = Fa->block(b); | 
|---|
| 846 | RefSymmSCMatrix fb = Fb->block(b); | 
|---|
| 847 | RefSymmSCMatrix ka = Ka->block(b); | 
|---|
| 848 |  | 
|---|
| 849 | int i,j; | 
|---|
| 850 |  | 
|---|
| 851 | i=ndocc_[b]; | 
|---|
| 852 | for (j=0; j < ndocc_[b]; j++) | 
|---|
| 853 | f->set_element(i,j, | 
|---|
| 854 | scalea*(fa->get_element(i,j)-ka->get_element(i,j))); | 
|---|
| 855 |  | 
|---|
| 856 | j=ndocc_[b]; | 
|---|
| 857 | for (i=ndocc_[b]+1; i < f->n(); i++) | 
|---|
| 858 | f->set_element(i,j, | 
|---|
| 859 | scaleb*(fb->get_element(i,j)+ka->get_element(i,j))); | 
|---|
| 860 | } | 
|---|
| 861 | } | 
|---|
| 862 |  | 
|---|
| 863 | return mofock; | 
|---|
| 864 | } | 
|---|
| 865 |  | 
|---|
| 866 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 867 |  | 
|---|
| 868 | void | 
|---|
| 869 | TCSCF::init_gradient() | 
|---|
| 870 | { | 
|---|
| 871 | // presumably the eigenvectors have already been computed by the time | 
|---|
| 872 | // we get here | 
|---|
| 873 | oso_scf_vector_ = oso_eigenvectors_.result_noupdate(); | 
|---|
| 874 | } | 
|---|
| 875 |  | 
|---|
| 876 | void | 
|---|
| 877 | TCSCF::done_gradient() | 
|---|
| 878 | { | 
|---|
| 879 | cl_dens_=0; | 
|---|
| 880 | op_densa_=0; | 
|---|
| 881 | op_densb_=0; | 
|---|
| 882 | oso_scf_vector_ = 0; | 
|---|
| 883 | } | 
|---|
| 884 |  | 
|---|
| 885 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 886 |  | 
|---|
| 887 | // MO lagrangian | 
|---|
| 888 | //       c    o   v | 
|---|
| 889 | //  c  |2*FC|2*FC|0| | 
|---|
| 890 | //     ------------- | 
|---|
| 891 | //  o  |2*FC| FO |0| | 
|---|
| 892 | //     ------------- | 
|---|
| 893 | //  v  | 0  |  0 |0| | 
|---|
| 894 | // | 
|---|
| 895 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 896 | TCSCF::lagrangian() | 
|---|
| 897 | { | 
|---|
| 898 | RefSCMatrix vec = so_to_orthog_so().t() * oso_scf_vector_; | 
|---|
| 899 |  | 
|---|
| 900 | RefSymmSCMatrix mofocka = focka_.result_noupdate().clone(); | 
|---|
| 901 | mofocka.assign(0.0); | 
|---|
| 902 | mofocka.accumulate_transform(vec, focka_.result_noupdate(), | 
|---|
| 903 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 904 | mofocka.scale(ci1_*ci1_); | 
|---|
| 905 |  | 
|---|
| 906 | RefSymmSCMatrix mofockb = mofocka.clone(); | 
|---|
| 907 | mofockb.assign(0.0); | 
|---|
| 908 | mofockb.accumulate_transform(vec, fockb_.result_noupdate(), | 
|---|
| 909 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 910 | mofockb.scale(ci2_*ci2_); | 
|---|
| 911 |  | 
|---|
| 912 | // FOa = c1^2*Fa + c1c2*Kb | 
|---|
| 913 | RefSymmSCMatrix moka = mofocka.clone(); | 
|---|
| 914 | moka.assign(0.0); | 
|---|
| 915 | moka.accumulate_transform(vec, kb_.result_noupdate(), | 
|---|
| 916 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 917 | moka.scale(ci1_*ci2_); | 
|---|
| 918 | moka.accumulate(mofocka); | 
|---|
| 919 |  | 
|---|
| 920 | // FOb = c1^2*Fb + c1c2*Ka | 
|---|
| 921 | RefSymmSCMatrix mokb = mofocka.clone(); | 
|---|
| 922 | mokb.assign(0.0); | 
|---|
| 923 | mokb.accumulate_transform(vec, ka_.result_noupdate(), | 
|---|
| 924 | SCMatrix::TransposeTransform); | 
|---|
| 925 | mokb.scale(ci1_*ci2_); | 
|---|
| 926 | mokb.accumulate(mofockb); | 
|---|
| 927 |  | 
|---|
| 928 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(moka.pointer())->block(osb_)->assign(0.0); | 
|---|
| 929 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(mokb.pointer())->block(osa_)->assign(0.0); | 
|---|
| 930 |  | 
|---|
| 931 | moka.accumulate(mokb); | 
|---|
| 932 | mokb=0; | 
|---|
| 933 |  | 
|---|
| 934 | // FC = c1^2*Fa + c2^2*Fb | 
|---|
| 935 | mofocka.accumulate(mofockb); | 
|---|
| 936 | mofockb=0; | 
|---|
| 937 |  | 
|---|
| 938 | Ref<SCElementOp2> op = new MOLagrangian(this); | 
|---|
| 939 | mofocka.element_op(op, moka); | 
|---|
| 940 | moka=0; | 
|---|
| 941 | mofocka.scale(2.0); | 
|---|
| 942 |  | 
|---|
| 943 | // transform MO lagrangian to SO basis | 
|---|
| 944 | RefSymmSCMatrix so_lag(so_dimension(), basis_matrixkit()); | 
|---|
| 945 | so_lag.assign(0.0); | 
|---|
| 946 | so_lag.accumulate_transform(vec, mofocka); | 
|---|
| 947 |  | 
|---|
| 948 | // and then from SO to AO | 
|---|
| 949 | Ref<PetiteList> pl = integral()->petite_list(); | 
|---|
| 950 | RefSymmSCMatrix ao_lag = pl->to_AO_basis(so_lag); | 
|---|
| 951 |  | 
|---|
| 952 | ao_lag.scale(-1.0); | 
|---|
| 953 |  | 
|---|
| 954 | return ao_lag; | 
|---|
| 955 | } | 
|---|
| 956 |  | 
|---|
| 957 | RefSymmSCMatrix | 
|---|
| 958 | TCSCF::gradient_density() | 
|---|
| 959 | { | 
|---|
| 960 | cl_dens_ = basis_matrixkit()->symmmatrix(so_dimension()); | 
|---|
| 961 | op_densa_ = cl_dens_.clone(); | 
|---|
| 962 | op_densb_ = cl_dens_.clone(); | 
|---|
| 963 |  | 
|---|
| 964 | so_density(cl_dens_, 2.0); | 
|---|
| 965 | cl_dens_.scale(2.0); | 
|---|
| 966 |  | 
|---|
| 967 | so_density(op_densa_, occa_); | 
|---|
| 968 | op_densa_.scale(occa_); | 
|---|
| 969 |  | 
|---|
| 970 | so_density(op_densb_, occb_); | 
|---|
| 971 | op_densb_.scale(occb_); | 
|---|
| 972 |  | 
|---|
| 973 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(op_densa_.pointer())->block(osb_)->assign(0.0); | 
|---|
| 974 | dynamic_cast<BlockedSymmSCMatrix*>(op_densb_.pointer())->block(osa_)->assign(0.0); | 
|---|
| 975 |  | 
|---|
| 976 | Ref<PetiteList> pl = integral()->petite_list(basis()); | 
|---|
| 977 |  | 
|---|
| 978 | cl_dens_ = pl->to_AO_basis(cl_dens_); | 
|---|
| 979 | op_densa_ = pl->to_AO_basis(op_densa_); | 
|---|
| 980 | op_densb_ = pl->to_AO_basis(op_densb_); | 
|---|
| 981 |  | 
|---|
| 982 | RefSymmSCMatrix tdens = cl_dens_.copy(); | 
|---|
| 983 | tdens.accumulate(op_densa_); | 
|---|
| 984 | tdens.accumulate(op_densb_); | 
|---|
| 985 |  | 
|---|
| 986 | op_densa_.scale(2.0/occa_); | 
|---|
| 987 | op_densb_.scale(2.0/occb_); | 
|---|
| 988 |  | 
|---|
| 989 | return tdens; | 
|---|
| 990 | } | 
|---|
| 991 |  | 
|---|
| 992 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 993 |  | 
|---|
| 994 | void | 
|---|
| 995 | TCSCF::init_hessian() | 
|---|
| 996 | { | 
|---|
| 997 | } | 
|---|
| 998 |  | 
|---|
| 999 | void | 
|---|
| 1000 | TCSCF::done_hessian() | 
|---|
| 1001 | { | 
|---|
| 1002 | } | 
|---|
| 1003 |  | 
|---|
| 1004 | ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 
|---|
| 1005 |  | 
|---|
| 1006 | // Local Variables: | 
|---|
| 1007 | // mode: c++ | 
|---|
| 1008 | // c-file-style: "ETS" | 
|---|
| 1009 | // End: | 
|---|