J. Phys. France 26, 639-644 (1965)
DOI: 10.1051/jphys:019650026011063900

Selection rules for second order infrared and raman processes. I. Caesium chloride structure and interpretation of the second order Raman spectra of CsBr and Csi

S. Ganesan¹, E. Burstein¹, A.M. Karo² et J.R. Hardy<sup>3

1</sup>  Department of Physics and Laboratory for Research on the Structure of Matter, University of Pennsylvania, U. S. A.
²  Lawrence Radiation Lab., Chemistry Division, Livermore, California, U. S. A.
³  Atomic Energy Research Establishment, Harwell, Berkshire, England

Abstract
Two phonon selection rules for Raman and infrared processes are given for crystals having the caesium chloride structure. The selection rules are quite similar to that of the rocksalt structure, favourable for second order Raman scattering processes and quite severe for the second order infrared processes. With the help of the theoretical dispersion curves it is shown that the second order Raman spectra of CsBr and CsI can be accounted for in terms of phonon pairs at symmetry points in the s. c. Brillouin zone. Each of the observed peaks is found to arise from several phonon pairs at the different symmetry points. The many contributions to the observed peaks together with the high polarizability of the caesium and halogen ions account for the relatively high intensity of the spectrum. The limited structure in the infrared absorption spectrum of CsBr can be accounted for in terms of phonon pairs at A and Σ symmetry points.

Résumé
On donne les règles de sélection relatives à deux phonons pour les processus Raman et infrarouges dans les cristaux possédant la structure du chlorure de césium. Les règles sont tout à fait analogues à celles relatives à la structure du sel gemme, favorables aux processus de diffusion Raman du second ordre, et défavorables pour ceux du même ordre concernant l'infrarouge. On montre, à l'aide des courbes de dispersion théoriques, que les spectres Raman du second ordre de CsBr et CsI peuvent être interprétés par des paires de phonons aux points de symétrie de la zone de Brillouin. On trouve que chaque maximum observé est dû à plusieurs paires de phonons aux différents points de symétrie. Les multiples contributions aux maximums observés, ainsi que la grande polarisabilité des ions césium et halogènes, expliquent l'intensité relativement forte du spectre. La limite du spectre d'absorption infrarouge de CsBr s'explique par l'existence de paires de phonons aux points de symétrie A et Σ.

PACS
78 - Optical properties, condensed-matter spectroscopy and other interactions of radiation and particles with condensed matter.

Key words
caesium compounds -- lattice dynamics -- Raman spectra -- spectra