Abstract

The infrared lattice spectra of a large number of rare-earth garnets have been recorded. Of the seventeen predicted lattice modes, we observed 15 for the aluminum series, 12 for the gallium, and 10 for the iron. A set of three bands in the high-frequency region of each spectrum has been assigned to the motion of the oxygen anions bonded to the rare-earth cation. The lowest-frequency bands in each spectrum have been assigned to the translational motions of the rare-earth ion. All of the frequencies were assigned to external motions of the crystal lattice.

© 1969 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
    [CrossRef]
  2. R. W. DeGrasse, J. Appl. Phys. 30, 1555 (1959).
    [CrossRef]
  3. E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
    [CrossRef]
  4. C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
    [CrossRef]
  5. J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
    [CrossRef]
  6. N. T. McDevitt, J. Opt. Soc. Am. 57, 834 (1967).
    [CrossRef]
  7. S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
    [CrossRef]
  8. N. T. McDevitt and W. L. Baun, Spectrochim. Acta. 20, 799 (1964).
    [CrossRef]
  9. G. Menzer, Z. Kristallogr. 63, 157 (1926).
  10. J. C. Slater, Quantum Theory of Molecules and Solids (McGraw–Hill Book Co., New York, 1965), Vol. II, Appendix 3.
  11. H. Winston and R. S. Halford, J. Chem. Phys. 17, 607 (1949).
    [CrossRef]
  12. F. Euler and J. A. Bruce, Acta Cryst. 19, 971 (1965).
    [CrossRef]
  13. P. Tarte, Spectrochim. Acta 23A, 2127 (1967).
  14. A. J. Sievers and M. Tinkham, Phys. Rev. 129, 1995 (1963).
    [CrossRef]

1968 (1)

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

1967 (2)

N. T. McDevitt, J. Opt. Soc. Am. 57, 834 (1967).
[CrossRef]

P. Tarte, Spectrochim. Acta 23A, 2127 (1967).

1965 (1)

F. Euler and J. A. Bruce, Acta Cryst. 19, 971 (1965).
[CrossRef]

1964 (3)

N. T. McDevitt and W. L. Baun, Spectrochim. Acta. 20, 799 (1964).
[CrossRef]

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
[CrossRef]

C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
[CrossRef]

1963 (2)

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

A. J. Sievers and M. Tinkham, Phys. Rev. 129, 1995 (1963).
[CrossRef]

1961 (1)

S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
[CrossRef]

1959 (1)

R. W. DeGrasse, J. Appl. Phys. 30, 1555 (1959).
[CrossRef]

1949 (1)

H. Winston and R. S. Halford, J. Chem. Phys. 17, 607 (1949).
[CrossRef]

1926 (1)

G. Menzer, Z. Kristallogr. 63, 157 (1926).

Bauman, R. P.

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

Baun, W. L.

N. T. McDevitt and W. L. Baun, Spectrochim. Acta. 20, 799 (1964).
[CrossRef]

Bruce, J. A.

F. Euler and J. A. Bruce, Acta Cryst. 19, 971 (1965).
[CrossRef]

Chang, I. F.

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

DeGrasse, R. W.

R. W. DeGrasse, J. Appl. Phys. 30, 1555 (1959).
[CrossRef]

Denton, R. T.

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

Euler, F.

F. Euler and J. A. Bruce, Acta Cryst. 19, 971 (1965).
[CrossRef]

Geusic, J. E.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
[CrossRef]

Grodkiewicz, W. H.

C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
[CrossRef]

Halford, R. S.

H. Winston and R. S. Halford, J. Chem. Phys. 17, 607 (1949).
[CrossRef]

Hurrell, J. P.

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

Marcos, H. M.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
[CrossRef]

McDevitt, N. T.

N. T. McDevitt, J. Opt. Soc. Am. 57, 834 (1967).
[CrossRef]

N. T. McDevitt and W. L. Baun, Spectrochim. Acta. 20, 799 (1964).
[CrossRef]

Menzer, G.

G. Menzer, Z. Kristallogr. 63, 157 (1926).

Mitra, S. S.

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

Porto, S. P. S.

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

Roth, R. S.

S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
[CrossRef]

Rubinstein, C. B.

C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
[CrossRef]

Schneider, S. J.

S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
[CrossRef]

Sievers, A. J.

A. J. Sievers and M. Tinkham, Phys. Rev. 129, 1995 (1963).
[CrossRef]

Slater, J. C.

J. C. Slater, Quantum Theory of Molecules and Solids (McGraw–Hill Book Co., New York, 1965), Vol. II, Appendix 3.

Snow, T. B.

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

Spencer, E. G.

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

Tarte, P.

P. Tarte, Spectrochim. Acta 23A, 2127 (1967).

Tinkham, M.

A. J. Sievers and M. Tinkham, Phys. Rev. 129, 1995 (1963).
[CrossRef]

Van Uitert, L. G.

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
[CrossRef]

C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
[CrossRef]

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

Waring, J. L.

S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
[CrossRef]

Winston, H.

H. Winston and R. S. Halford, J. Chem. Phys. 17, 607 (1949).
[CrossRef]

Acta Cryst. (1)

F. Euler and J. A. Bruce, Acta Cryst. 19, 971 (1965).
[CrossRef]

Appl. Phys. Letters (1)

J. E. Geusic, H. M. Marcos, and L. G. Van Uitert, Appl. Phys. Letters 4, 182 (1964).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (3)

R. W. DeGrasse, J. Appl. Phys. 30, 1555 (1959).
[CrossRef]

E. G. Spencer, R. T. Denton, T. B. Snow, and L. G. Van Uitert, J. Appl. Phys. 34, 3059 (1963).
[CrossRef]

C. B. Rubinstein, L. G. Van Uitert, and W. H. Grodkiewicz, J. Appl. Phys. 35, 3069 (1964).
[CrossRef]

J. Chem. Phys. (1)

H. Winston and R. S. Halford, J. Chem. Phys. 17, 607 (1949).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. (1)

J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) (1)

S. J. Schneider, R. S. Roth, and J. L. Waring, J. Res. Natl. Bur. Std. (U.S.) 65A, 345 (1961).
[CrossRef]

Phys. Rev. (2)

J. P. Hurrell, S. P. S. Porto, I. F. Chang, S. S. Mitra, and R. P. Bauman, Phys. Rev. 173, 851 (1968).
[CrossRef]

A. J. Sievers and M. Tinkham, Phys. Rev. 129, 1995 (1963).
[CrossRef]

Spectrochim. Acta (1)

P. Tarte, Spectrochim. Acta 23A, 2127 (1967).

Spectrochim. Acta. (1)

N. T. McDevitt and W. L. Baun, Spectrochim. Acta. 20, 799 (1964).
[CrossRef]

Z. Kristallogr. (1)

G. Menzer, Z. Kristallogr. 63, 157 (1926).

Other (1)

J. C. Slater, Quantum Theory of Molecules and Solids (McGraw–Hill Book Co., New York, 1965), Vol. II, Appendix 3.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Infrared lattice spectra of rare-earth aluminum garnets.

Fig. 2
Fig. 2

Infrared lattice spectra of rare-earth gallium garnets.

Fig. 3
Fig. 3

Infrared lattice spectra of rare-earth iron garnets.

Fig. 4
Fig. 4

Frequency dependence of ν* on the unit cell volume of the rare-earth garnets.

Tables (4)

Tables Icon

Table I Primitive-unit-cell description of the garnet crystal, R3A5O12.

Tables Icon

Table II Infrared lattice frequencies of R3Al5O12 garnets.

Tables Icon

Table III Infrared lattice frequencies of R3Ga5O12 garnets.

Tables Icon

Table IV Infrared lattice frequencies of R3Fe5O12 garnets.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

Γ = 3 A 1 g + 5 A 2 g + 8 E g + 14 F 1 g + 14 F 2 g + 5 A 1 u + 5 A 2 u + 10 E u + 18 F 1 u + 16 F 2 u .