J. Phys. France 41, 905-920 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:01980004108090500

Dynamical matrix eigenvectors in crystals : experimental determination for naphthalene and anthracene

G. Dumas, M.-P. Chédin et F. Vovelle

Laboratoire de Physique Moléculaire, Université Pierre-et-Marie-Curie, Paris VI, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France

Abstract
A method is proposed for the determination of the dynamical matrix eigenvectors in crystals from the Raman scattering relative intensities of the lattice modes. Numerical applications are performed for naphthalene and anthracene whose low frequency Raman scattering lines are reinvestigated (for both single crystals and polycrystalline sample spectra). Molecular anisotropies in crystals are used. Due to the uncertainties of the experimental intensities a relatively good agreement is observed between these eigenvectors and those given by the solution of the Lagrangian problem. Moreover, the method clearly shows that these eigenvectors are highly temperature dependent.

Résumé
Nous présentons une méthode permettant de déterminer les vecteurs propres des matrices dynamiques à partir des intensités relatives des raies de diffusion Raman caractérisant les modes de vibration de réseau. Nous appliquons cette méthode aux cristaux de naphtalène et d'anthracène dont les propriétés spectrales de basse fréquence ont été analysées de nouveau (tant pour des échantillons monocristallins que pulvérulents). Nous soulignons l'importance de considérer les anisotropies des molécules dans le cristal et non celles qui sont relatives aux molécules isolées. Compte tenu des imprecisions d'une part dues aux mesures des intensités, d'autre part celles inhérentes à la méthode de calcul, nous trouvons néanmoins un accord satisfaisant entre les vecteurs propres déterminés ainsi, avec ceux donnés directement par la résolution du déterminant séculaire. De plus, cette méthode montre que ces vecteurs propres sont extrêmement sensibles à la température.

PACS
6320D - Phonon states and bands, normal modes, and phonon dispersion.
7830J - Organic compounds, polymers.

Key words
lattice dynamics of molecular crystals -- organic compounds -- Raman spectra of organic molecules and substances