src/gromacs/applied_forces/electricfield.h

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2015,2016,2017,2019, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 /*! \libinternal \file
  36  * \brief
  37  * Declares module creation function for applied electric fields
  38  *
  39  * \author David van der Spoel <david.vanderspoel@icm.uu.se>
  40  * \ingroup module_applied_forces
  41  * \inlibraryapi
  42  */
  43 #ifndef GMX_APPLIED_FORCES_ELECTRICFIELD_H
  44 #define GMX_APPLIED_FORCES_ELECTRICFIELD_H
  45
  46 #include <memory>
  47
  48 namespace gmx
  49 {
  50
  51 class IMDModule;
  52
  53 /*! \brief
  54  * Creates a module for an external electric field.
  55  *
  56  * The returned class describes the time dependent electric field that can
  57  * be applied to all charges in a simulation. The field is described
  58  * by the following:
  59  *     E(t) = A cos(omega*(t-t0))*exp(-sqr(t-t0)/(2.0*sqr(sigma)));
  60  * If sigma = 0 there is no pulse and we have instead
  61  *     E(t) = A cos(omega*t)
  62  *
  63  * force is kJ mol^-1 nm^-1 = e * kJ mol^-1 nm^-1 / e
  64  *
  65  * WARNING:
  66  * There can be problems with the virial.
  67  * Since the field is not self-consistent this is unavoidable.
  68  * For neutral molecules the virial is correct within this approximation.
  69  * For neutral systems with many charged molecules the error is small.
  70  * But for systems with a net charge or a few charged molecules
  71  * the error can be significant when the field is high.
  72  * Solution: implement a self-consistent electric field into PME.
  73  */
  74 std::unique_ptr<IMDModule> createElectricFieldModule();
  75
  76 } // namespace gmx
  77
  78 #endif