Issue
J. Phys. France
Volume 26, Number 11, novembre 1965
Page(s) 709 - 716
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:019650026011070900
J. Phys. France 26, 709-716 (1965)
DOI: 10.1051/jphys:019650026011070900

Raman scattering of light from H- centers in CaF2

M. Ashkin

Westinghouse Research Laboratories, Pittsburgh, Pa.


Abstract
The Raman scattering of light from the localized vibrations of single crystals of CaF2 containing low concentrations of H- substituted for fluorine ions has been studied. Selection rules are given. For a model of the defect as a particle vibrating in an anharmonic well, the energies of the ground state, fundamental, and the first and second harmonic of the localized mode are calculated. Intensities are calculated with this model for transitions from the ground state to the Raman active components of these levels. These intensities contain the expansion coefficients of the polarizability which are left as parameters with the exception of the first order coefficient Pxy,z. This coefficient has been calculated variationally ; the calculated value is Pxy,z = .163 Å2. No definite experimental results can be reported because of trouble with sample preparation. Samples with a sufficient concentration of H- show a broad emission band in the region where the Raman line is expected.


Résumé
L'auteur a étudié la diffusion Raman de la lumière par les vibrations localisées de monocristaux de CaF2, contenant de faibles concentrations d'ions H- substitués aux F-. Il donne les règles de sélection. En considérant le défaut comme une particule vibrant dans un puits anharmonique, il calcule les énergies de l'état fondamental, et des premier et deuxième harmoniques du mode localisé. A l'aide de ce modèle, il calcule les intensités pour les transitions de l'état fondamental aux composantes Raman actives de ces niveaux. Ces intensités contiennent les coefficients de développement de la polarisabilité, qui sont conservés comme paramètres, à l'exception du coefficient du premier ordre Pxy,z, qui a été calculé par la méthode des variations. La valeur obtenue est Pxy,z = 0,163 Å2. On ne peut donner de résultats expérimentaux concluants, à cause de difficultés dans la préparation des échantillons : ceux qui contenaient une concentration suffisante en ions H- donnaient une large bande d'émission dans la région où l'on prévoyait la raie Raman.

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

Key words
calcium compounds -- crystal defects -- lattice dynamics -- Raman spectra -- light scattering