Numéro
J. Phys. France
Volume 48, Numéro 2, février 1987
Page(s) 239 - 245
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01987004802023900
J. Phys. France 48, 239-245 (1987)
DOI: 10.1051/jphys:01987004802023900

Anharmonic effects in Mg2X (X = Si, Ge, Sn) compounds studied by Raman spectroscopy

Y.S. Raptis1, G.A. Kourouklis1, E. Anastassakis1, E. Haro-Poniatowski2 et M. Balkanski2

1  Physics Laboratory , National Technical University, Zografou Campus, Athens 15773, Greece
2  Laboratoire de Physique des Solides, Université Pierre et Marie Curie, 4, place Jussieu, 75230 Paris Cedex 05, France


Abstract
Measurements of the first-order Raman scattering of Mg2X (X = Si, Ge, Sn) as a function of temperature and pressure are presented. The volume contribution (implicit effect) to the frequency shift with temperature is computed and compared to the lattice-anharmonicity contribution (explicit effect). The latter contribution turns out to be larger than the former. The values of the implicit fraction (ratio of the volume to the total effect) for all three materials are found to be smaller than 0.5 and to depend on temperature. These findings are indicative of a predominantly covalent bonding in these materials.


Résumé
Le spectre Raman du premier ordre des composés Mg2X (X = Si, Ge, Sn) a été mesuré en fonction de la température et de la pression. L'effet de la dilatation (effet implicite) sur le déplacement en fréquence induit par la température est calculé et comparé à l'effet de l'anharmonicité du réseau (effet explicite). Il est observé que l'effet explicite est plus important que l'implicite. Les valeurs de la fraction implicite (rapport de l'effet de dilatation à l'effet total) sont inférieures à 0,5 pour les trois composés et dépendent de la température. Ces valeurs sont consistantes avec le caractère covalent prédominant dans ces matériaux.

PACS
6320 - Phonons in crystal lattices.
6370 - Statistical mechanics of lattice vibrations and displacive phase transitions.
7830 - Infrared and Raman spectra.

Key words
lattice dynamics of covalent crystals -- magnesium compounds -- Raman spectra of inorganic solids -- semiconductor materials