Numéro
J. Phys. France
Volume 41, Numéro 9, septembre 1980
Page(s) 1053 - 1065
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:019800041090105300
J. Phys. France 41, 1053-1065 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:019800041090105300

Orientational disorder in plastic molecular crystals II. - Neutron scattering and orientational dynamics

R.M. Pick et M. Yvinec

Département de Recherches Physiques , Université P.-et-M.-Curie, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France


Abstract
In this paper, it is shown how the formalism of the canonical symmetry adapted functions can be used to analyse neutron scattering data related to orientationally disordered molecular crystals when the rotational dynamics of the molecule is assumed to be independent of the lattice dynamics. In this approximation, the rotational contribution to the intermediate scattering function is expanded in terms of correlations between the symmetry adapted functions of the molecular orientations. The site and molecular symmetry are taken into account to derive the complete set of independent correlation functions and to find which of them can be measured through neutron coherent and incoherent scattering experiments performed on single crystals or powder sample. Besides, it is shown that the orientational probability density function can be fully determined from the elastic part of incoherent neutron scattering.


Résumé
La diffusion des neutrons par les cristaux moléculaires en phase désordonnée est analysée à l'aide d'une base canonique de fonctions adaptée à la symétrie du site et des molécules. Les mouvements rotationnels des molécules sont supposés indépendants de la dynamique du réseau cristallin. Dans cette approximation, la contribution rotationnelle aux spectres de neutrons est explicitée en termes de corrélations des fonctions canoniques des orientations moléculaires. En tenant compte de la symétrie du site et de la molécule, on précise quelles sont les fonctions de corrélations indépendantes, et lesquelles peuvent être mesurées par des expériences de diffusion cohérente ou incohérente de neutrons effectuées sur monocristaux ou sur poudres. En outre, on montre que la densité de probabilité des orientations moléculaires peut être déterminée complètement à partir de la partie élastique des spectres de diffusion incohérente.

PACS
6150A - Theory of crystal structure, crystal symmetry; calculations and modeling.

Key words
crystal symmetry -- group theory -- molecular orientation -- neutron diffraction examination of materials -- plastic crystals