Abstract
This Chapter presents the current status of phonon-dispersion studies using very high energy resolution inelastic X-ray scattering. The theoretical background and the instrumental principles are briefly summarized. This is followed by a representative selection of studies on single crystals and polycrystalline materials, including high-pressure work. The Chapter concludes with novel applications of the technique.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
References
H. Egger, W. Hofmann, J. Kalus: Appl. Phys. A 35, 41 (1984)
W. G. Hofmann: Ph.D. thesis, University of Bayreuth (1989)
E. Burkel, J. Peisl, B. Dorner: Europhys. Lett. 3 (10), 957 (1987)
B. Dorner, E. Burkel, T. Illini, J. Peisl: Z. Phys. B: Condens. Matter 69, 179 (1987)
E. Burkel: in Inelastic Scattering of X-rays with Very High Energy Resolution, vol. 125, Springer Tracts in Modern Physics (Springer Verlag, Berlin, Heidelberg 1991)
F. Sette, M. Krisch: ESRF Newsletter 22, 15 (1994)
F. Sette, G. Ruocco, M. Krisch, C. Masciovecchio, R. Verbeni: Phys. Scr. T66, 48 (1996)
M. Krisch, M. Lorenzen: (1999), unpublished
M. Schwoerer-Böhning, A. T. Macrander: Rev. Sci. Instrum. 69, 3109 (1998)
A. Q. R. Baron, Y. Tanaka, S. Goto, K. Takeshita, T. Matsushita, T. Ishikawa: J. Phys. Chem. Sol. 61, 461 (2000)
G. Ruocco, F. Sette: J. Phys.: Condens. Matter 11, R259 (1999)
E. Burkel: Rep. Prog. Phys. 63, 171 (2000)
G. Ruocco, F. Sette: J. Phys.: Condens. Matter 13, 9141 (2001)
W. Schülke: in G. Brown, D. E. Moncton (Eds.): Handbook on Synchrotron Radiation, vol. 3 (Elsevier Science Publ., Amsterdam 1991) Chap. 15
M. Krisch, R. A. Brand, M. Chernikov, H. R. Ott: Phys. Rev. B 65, 134201 (2002)
H. Zachariasen: Theory of X-ray Diffraction in Crystals (Dover, New York 1944)
A. Bergamin, G. Cavagnero, G. Mana, G. Zosi: Eur. Phys. J. B 9, 225 (1999)
R. Verbeni, F. Sette, M. H. Krisch, U. Bergmann, B. Gorges, C. Halcoussis, K. Martel, C. Masciovecchio, J. F. Ribois, G. Ruocco, H. Sinn: J. Synchr. Radiat. 3, 62 (1996)
T. Toellner: Hyperfine Interact. 125, 3 (2000)
C. Masciovecchio, U. Bergmann, M. Krisch, G. Ruocco, F. Sette, R. Verbeni: Nucl. Instrum. Methods B 111, 181 (1996)
C. Masciovecchio, U. Bergmann, M. Krisch, G. Ruocco, F. Sette, R. Verbeni: Nucl. Instrum. Methods B 117, 339 (1996)
B. Dorner, H. Schober, A. Wonhas, M. Schmitt, D. Strauch: Eur. Phys. B 5, 839 (1998)
D. W. Feldman, J. H. J. Parker, W. J. Choyke, L. Patrick: Phys. Rev. 173, 787 (1968)
F. Widulle, T. Ruf, O. Buresch, A. Debernardi, M. Cardona: Phys. Rev. Lett. 82, 3089 (1999)
J. Serrano, J. Strempfer, M. Cardona, M. Schwoerer-Böhning, H. Requardt, M. Lorenzen, B. Stojetz, P. Pavone, W. J. Choyke: Appl. Phys. Lett. 80, 4360 (2002)
T. Ruf, J. Serrano, M. Cardona, P. Pavone, M. Pabst, M. Krisch, M. D'Astuto, T. Suski, I. Grzegory, M. Leszczynski: Phys. Rev. Lett. 86, 906 (2001)
J. M. Zhang, T. Ruf, M. Cardona, O. Ambacher, M. Stutzmann, J.-M. Wagner, F. Bechstedt: Phys. Rev. B 56, 14399 (1997)
M. Schwoerer-Böhning, A. T. Macrander, M. Pabst, P. Pavone: phys. stat. sol. (b) 215, 177 (1999)
R. S. Krishnan: Proc. Indian Acad. Sci., Sect. A 24A, 45 (1946)
R. S. Krishnan: Proc. Indian Acad. Sci., Sect. A 26A, 399 (1947)
W. Windl, P. Pavone, K. Karch, O. Schütt, D. Strauch, P. Gianozzi, S. Baroni: Phys. Rev. B 48, 3164 (1993)
J. Kulda, B. Dorner, B. Roessli, H. Sterner, R. Bauer, T. May, K. Karch, P. Pavone, D. Strauch: Solid State Commun. 99, 799 (1996)
M. Schwoerer-Böhning, A. T. Macrander, D. A. Arms: Phys. Rev. Lett. 80, 5572 (1998)
J. Kulda, H. Kainzmaier, D. Strauch, B. Dorner, M. Lorenzen, M. Krisch: Phys. Rev. B 66, 241202 (2002)
J. Maultzsch, S. Reich, C. Thomsen, H. Requardt, P. Ordejόn: Phys. Rev. Lett. 92, 075501 (2004)
O. Dubay, G. Kresse: Phys. Rev. B 67, 035401 (2003)
C. Seyfert, R. O. Simmons, H. Sinn, D. A. Arms, E. Burkel: J. Phys.: Condens. Matter 11, 3501 (1999)
H. H. Sample, C. A. Swenson: Phys. Rev. 158, 188 (1967)
R. E. Slusher, C. M. Surko: Phys. Rev. B 13, 1086 (1976)
G. L. Morley, K. L. Kliewer: Phys. Rev. 180, 245 (1969)
N. S. Gillis, T. R. Koehler, N. R. Werthamer: Phys. Rev. 175, 1110 (1968)
A. Shukla, M. Calandra, M. D'Astuto, M. Lazzeri, F. Mauri, C. Bellin, M. Krisch, J. Karpinski, S. M. Kazakov, J. Jun, D. Daghero, K. Parlinski: Phys. Rev. Lett. 90, 095506 (2003)
A. Q. R. Baron, H. Uchiyama, Y. Tanaka, S. Tsutsui, D. Ishikawa, S. Lee, R. Heid, K.-P. Bohnen, S. Tajima, T. Ishikawa: Phys. Rev. Lett. 92, 197004 (2004)
J. Orenstein, A. J. Millis: Science 288, 468 (2000)
J.-H. Chung, T. Egami, R. J. McQueeney, M. Yethiraj, M. Arai, T. Yokoo, Y. Petrov, H. A. Mook, Y. Endoh, S. Tajima, C. Frost, F. Dogan: Phys. Rev. B 67, 014517 (2003)
L. Pintschovius, D. Reznik, W. Reichardt, Y. Endoh, H. Hiraka, J. M. Tranquada, H. Ushiyama, T. Masui, S. Tajima: Phys. Rev. B 69, 214506 (2004)
M. D'Astuto, P. K. Mang, P. Giura, A. Shukla, P. Ghigna, A. Mirone, M. Braden, M. Greven, M. Krisch, F. Sette: Phys. Rev. Lett. 88, 167002 (2002)
M. D'Astuto, P. K. Mang, P. Giura, A. Shukla, A. Mirone, M. Krisch, F. Sette, P. Ghigna, M. Braden, M. Greven: Int. J. Mod. Phys. B 17, 484 (2003)
R. McQueeney, Y. Petrov, T. Egami, M. Yethiraj, G. Shirane, Y. Endoh: Phys. Rev. Lett. 82, 628 (1999)
L. Pintschovius, M. Braden: Phys. Rev. B 60, R15039 (1999)
H. Uchiyama, A. Q. R. Baron, S. Tsutsui, Y. Tanaka, W.-Z. Hu, A. Yamamoto, S. Tajima, Y. Endoh: Phys. Rev. Lett. 92, 197005 (2004)
M. D'Astuto, A. Mirone, P. Giura, D. Colson, A. Forget, M. Krisch: J. Phys.: Condens. Matter 15, 8827 (2003)
H. Requardt, J. E. Lorenzo, P. Monceau, R. Currat, M. Krisch: Phys. Rev. B 66, 214303 (2002)
P. Monceau, L. Bernard, R. Currat, F. Levy, J. Rouxel: Synth. Met. 19, 819 (1987)
S. Ravy, H. Requardt, D. Le Bolloc'h, P. Foury-Leylekian, J.-P. Pouget, R. Currat, P. Monceau, M. Krisch: Phys. Rev. B 69, 115113 (2004)
M. E. Manley, G. H. Lander, H. Sinn, A. Alatas, W. L. Hults, R. J. McQueeney, J. L. Smith, J. Willit: Phys. Rev. B 67, 052302 (2003)
J. Wong, M. Krisch, D. L. Farber, F. Occelli, A. J. Schwartz, T.-C. Chiang, M. Wall, C. Boro, R. Xu: Science 301, 1078 (2003)
J. Wong, M. Krisch, D. L. Farber, F. Occelli, R. Xu, T.-C. Chiang, D. Clatterbuck, A. J. Schwartz, M. Wall, C. Boro: Phys. Rev. 72, 064115 (2005)
J. C. Lashley, M. Stout, R. A. Pereyra, M. S. Blau, J. D. Embury: Scr. Mater. 44, 2815 (2001)
X. Dai, S. Y. Savrasov, G. Kotliar, A. Migliori, H. Ledbetter, E. Abrahams: Science 300, 953 (2003)
R. A. Reese, S. K. Sinha, D. T. Peterson: Phys. Rev. B 8, 1332 (1973)
A. Bossak, M. Krisch: Phys. Rev. B 72, 224305 (2004)
H. Schober, M. M. Koza, M. M. Tölle, C. Masciovecchio, F. Sette, F. Fujara: Phys. Rev. Lett. 85, 4100 (2000)
F. Sette, M. H. Krisch, C. Masciovecchio, G. Ruocco, G. Monaco: Science 280, 1550 (1998)
M. M. Koza, H. Schober, B. Geil, M. Lorenzen, H. Requardt: Phys. Rev. B 69, 024204 (2004)
M. M. Koza, H. Schober, T. Hansen, A. Tölle, F. Fujara: Phys. Rev. Lett. 84, 4112 (2000)
J. S. Tse, M. A. White: J. Phys. Chem. 92, 5006 (1988)
J. Baumert, C. Gutt, V. P. Shpakov, J. S. Tse, M. Krisch, M. Müller, H. Requardt, D. D. Klug, S. Janssen, W. Press: Phys. Rev. B 68, 174301 (2003)
F. Sette, G. Ruocco, M. Krisch, C. Masciovecchio, R. Verbeni, U. Bergmann: Phys. Rev. Lett. 77, 83 (1996)
G. Ruocco, F. Sette, M. Krisch, U. Bergmann, C. Masciovecchio, R. Verbeni: Phys. Rev. B 54, 14892 (1996)
J. Baumert, C. Gutt, M. R. Johnson, W. Press, J. S. Tse: Report, Institute Laue-Langevin (2002)
J. Baumert, C. Gutt, M. Krisch, H. Requardt, M. Müller, J. S. Tse, D. D. Klug, W. Press: Phys. Rev. B 72, 054302 (2005)
S. Klotz, M. Braden: Phys. Rev. Lett. 85, 3209 (2000)
A. Jayaraman: Rev. Mod. Phys. 55, 65 (1983)
M. Krisch, P. Loubeyre, G. Ruocco, F. Sette, A. Cunsolo, M. D'Astuto, R. Le Toullec, M. Lorenzen, A. Mermet, G. Monaco, R. Verbeni: Phys. Rev. Lett. 89, 125502 (2002)
S. Ghose, M. Krisch, A. Oganov, A. Beraud, A. Bossak, R. Gulve, R. Seelaboyina, H. Yang, S. K. Saxena: Phys. Rev. Lett. 96, 035507 (2006)
J. M. Besson, R. J. Nelmes, G. Hamel, J. S. Loveday, G. Weill, S. Hull: Physica B 180&181, 907 (1992)
E. Burkel, M. Schwoerer-Böhning, C. Seyfert, R. O. Simmons: Physica B 219&220, 98 (1996)
M. H. Krisch, A. Mermet, A. San Miguel, F. Sette, C. Masciovecchio, G. Ruocco, R. Verbeni: Phys. Rev. B 56, 8691 (1997)
F. Occelli, M. Krisch, P. Loubeyre, F. Sette, R. Le Toullec, C. Masciovecchio, J. P. Rueff: Phys. Rev. B 63, 224306 (2001)
I. Loa, K. Kunc, K. Syassen, M. Krisch, A. Mermet, M. Hanfland: High Press. Res. 23, 1 (2003)
N. Nücker, U. Buchenau: Phys. Rev. B 31, 5479 (1985)
J. Mizuki, C. Stassis: Phys. Rev. B 34, 5890 (1986)
H. Mook, D. B. McWhan, F. Holtzberg: Phys. Rev. B 25, 4321 (1982)
S. Raymond, J.-P. Rueff, M. D'Astuto, D. Braithwaite, M. Krisch, J. Flouquet: Phys. Rev. B 66, 220301 (R) (2002)
G. Fiquet, J. Badro, F. Guyot, C. Bellin, M. Krisch, D. Antonangeli, A. Mermet, H. Requardt, D. Farber, J. Zhang: Phys. Earth Planet. Int. 143–144, 5 (2004)
D. Antonangeli, F. Occelli, H. Requardt, J. Badro, G. Fiquet, M. Krisch: Earth Planet. Sci. Lett. (2004)
G. Fiquet, J. Badro, F. Guyot, H. Requardt, M. Krisch: Science 291, 468 (2001)
H. K. Mao, J. Xu, V. V. Struzhkin, J. Shu, R. J. Hemley, W. Sturhahn, M. Y. Hu, E. E. Alp, L. Vocadlo, D. Alf`e, G. D. Price, M. J. Gillan, M. Schwoereröhning, D. Häusermann, P. Eng, G. Shen, H. Giefers, R. Lübbers, G. Wortmann: Science 292, 914 (2001)
H. K. Mao, J. Shu, G. Shen, R. J. Hemley, B. Li, A. K. Singh: Nature 396, 741 (1998)
H. K. Mao, J. Shu, G. Shen, R. J. Hemley, B. Li, A. K. Singh: Nature 399, 280 (1999) correction of :1999a
L. S. Dubrovinsky, N. A. Dubrovinskaia, S. K. Saxena, S. Rehki, T. LeBihan: J. Alloys Compd. 297, 156 (2000)
J. M. Brown, R. G. McQueen: J. Geophys. Res. 91, 7485 (1986)
L. Stixrude, R. E. Cohen: Science 267, 1972 (1995)
G. Steinle-Neumann, L. Stixrude, R. E. Cohen: Phys. Rev. B 60, 791 (1999)
P. Söderlind, J. A. Moriarty, J. M. Wills: Phys. Rev. B 53, 14063 (1996)
R. E. Cohen, L. Stixrude, E. Wasserman: Phys. Rev. B 56, 8575 (1997)
R. E. Cohen, L. Stixrude, E. Wasserman: Phys. Rev. B 58, 5873 (1997) errata :1997a
A. M. Dziewonsky, D. L. Anderson: Phys. Earth Planet. Inter. 25, 297 (1981)
J. C. Crowhurst, A. F. Goncharov, J. M. Zaug: J. Phys.: Condens. Matter 16, S1137 (2004)
A. Laio, S. Bernard, G. L. Chiarotti, S. Scandolo, E. Tosatti: Science 287, 1027 (2000)
C. S. Yoo, H. Cynn, P. Söderlind, V. Iota: Phys. Rev. Lett. 84, 4132 (2000)
B. A. Auld: Acoustic Fields and Waves in Solids, vol. 1 (J. Wiley and Sons, New York 1973)
H. R. Schober, H. Dederichs: in Elastic Piezoelectric Pyroelectric Piezooptic Electrooptic Constants and Nonlinear Dielectric Susceptibilities of Crystals, vol. 11a, Landolt-Börnstedt New Series III (Springer, Berlin 1979)
D. Antonangeli, M. Krisch, G. Fiquet, D. L. Farber, C. M. Aracne, J. Badro, F. Occelli, H. Requardt: Phys. Rev. Lett. 93, 215505 (2004)
D. L. Farber, D. Antonangeli, C. M. Aracne, J. Benterau: High Pressure Research 26, 1 (2006)
C. M. Varma, W. Weber: Phys. Rev. Lett. 39, 1094 (1977)
J. Zarestky, C. Stassis, B. N. Harmon, B. N. Harmon, K.-M. Ho, C. L. Fu: Phys. Rev. B 28, 697 (1983)
D. L. Farber, M. Krisch, D. Antonangeli, A. Beraud, J. Badro, F. Occelli, D. Orlikowski: Phys. Rev. Lett. 96, 115502 (2006)
X. Gonze, S.-M. Beuken, R. Caracas, F. Detraux, M. Fuchs, G.-M. Rignanese, L. Sindic, M. Verstraete, G. Zerah, F. Jollet, M. Torrent, A. Roy, M. Mikami, P. Ghosez, S.-Y. Raty, D. C. Allan: Comp. Mat. Sci. 25, 478 (2002)
S. Goedecker: SIAM J. Sci. Comp. 18, 1605 (1997)
L. M. Needham, M. Cutroni, A. J. Dianoux, H. M. Rosenberg: J. Phys. Condens. Matter 5, 637 (1993)
F. W. de Wette, A. Rahman: Phys. Rev. 176, 784 (1968)
G. L. Squires: Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering (Cambridge University Press 1978)
P. Pavone, K. Karch, O. Schütt, W. Windl, D. Strauch, P. Gianozzi, S. Baroni: Phys. Rev. B 48, 3156 (1993)
V. Kohn, A. Chumakov: Hyperfine Interactions 125, 205 (2000)
B. M. Murphy, H. Requardt, J. Stettner, J. Serrano, M. Krisch, M. Müller, W. Press: Phys. Rev. Lett. 95, 256104 (2005)
D. E. Moncton, J. D. Axe, F. J. DiSalvo: Phys. Rev. Lett. 34, 734 (1975)
D. E. Moncton, J. D. Axe, F. J. DiSalvo: Phys. Rev. B 16, 801 (1977)
K. Motizuki, K. Kimura, E. Ando, N. Suzuki: J. Phys. Soc. Jpn. 53, 1078 (1984)
J. L. Feldman: Phys. Rev. B 25, 7132 (1982)
G. Benedek, L. Miglio, G. Seriani: in E. Hulpke (Ed.): Helium Atom Scattering from Surfaces, vol. 27, Springer Series in Surface Science (Springer 1992) p. 208
R. A. Brand, M. Krisch, M. Chernikov, H. R. Ott: Ferroelectrics 250, 233 (2001)
M. Krisch, R. A. Brand, M. Chernikov, H. R. Ott: Phys. Rev. B 65, 134201 (2002)
E. Burkel, R. Nicula, U. Ponkratz, H. Sinn, A. Alatas, E. E. Alp: Nucl. Instrum. Methods B 199, 151 (2003)
R. A. Brand, J. Voss, F. Hippert, M. Krisch, R. Sterzel, I. R. Fischer: J. Non-Cryst. Solids 334&335, 207 (2004)
E. Burkel, C. Seyfert, C. Halcoussis, H. Sinn, R. O. Simmons: Physica B 263–264, 412 (1999)
S. H. Chen, C. Y. Liao, H. W. Huang, T. M. Weiss, M. C. Bellisent-Funel, F. Sette: Phys. Rev. Lett. 86, 740 (2001)
T. M. Weiss, P.-J. Chen, H. Sinn, E. E. Alp, S.-H. Chen, H. W. Huang: Biophys. J. 84, 3767 (2003)
Y. Liu, D. Berti, A. Faraone, W.-R. Chen, A. Alatas, H. Sinn, E. E. Alp, A. Said, P. Baglioni, S.-H. Chen: Phys. Chem. Chem. Phys. 6, 1499 (2004)
Author information
Authors and Affiliations
Editor information
Rights and permissions
Copyright information
© 2006 Springer-Verlag Berlin/Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Krisch, M., Sette, F. (2006). Inelastic X-Ray Scattering from Phonons. In: Cardona, M., Merlin, R. (eds) Light Scattering in Solid IX. Topics in Applied Physics, vol 108. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-540-34436-0_5
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-540-34436-0_5
Published:
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-34435-3
Online ISBN: 978-3-540-34436-0
eBook Packages: Physics and AstronomyPhysics and Astronomy (R0)