J. Phys. France 41, 1441-1446 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:0198000410120144100

The low frequency Raman spectrum in relation to the phase transition of KH3(SeO3)2

M. Krauzman et R.M. Pick

Département de Recherches Physiques , Tour 22, Université P.-et-M.-Curie, 75230 Paris Cedex 05, France

Abstract
The low frequency Raman spectrum of KTS has been recorded and analysed above Tc at 1 bar and 8 kbars, in the B3g geometry which corresponds to the low temperature static deformation. The spectra clearly show the existence of a proton mode below 50 cm-1; the analysis shows that quantum effects and the proton coupling with an optic mode around 40 cm-1 play minor roles in the transition mechanism. On the contrary, the interaction between the protons turns out to be classical in nature, their dynamics is of the relaxation type (with a relaxation time τ = (27 cm-1)-1) and their coupling with the B3g deformation is very important : all those effects stress the large difference between KH2PO4 and KTS in spite of the large sensitivity, to deuteration, of their critical temperature Tc.

Résumé
Le spectre Raman de basse fréquence de KTS a été mesuré et analysé au-dessus de Tc à 1 bar et 8 kbars, dans la géométrie B3g correspondant à la déformation statique de basse température. Les spectres montrent clairement l'existence d'un mode de proton au-dessous de 50 cm-1 1 et l'analyse établit que les effets quantiques et le couplage des protons avec un mode optique vers 40 cm-1 ne jouent guère de rôle dans le mécanisme de la transition. En revanche, il s'avère que l'interaction entre les protons est de type classique, que ces derniers ont une dynamique relaxationnelle (avec un temps de relaxation τ = (27 cm -1)-1) et que leur couplage avec la déformation B3g est très important : toutes ces propriétés soulignent la grande différence entre KH2PO4 et KTS malgré la grande sensibilité, à la deutération, de leurs températures critiques Tc.

PACS
6320D - Phonon states and bands, normal modes, and phonon dispersion.
6470K - Solid-solid transitions.
7830H - Other nonmetallic inorganics.

Key words
high pressure solid state phase transformations -- lattice phonons -- potassium compounds -- Raman spectra of inorganic solids -- solid state phase transformations