Abstract

The spectra of enhanced hyper-Raman scattering (Hyper RS) by symmetrical molecules studied in the literature are analyzed on the basis of the dipole–quadrupole theory of surface-enhanced Hyper RS of light and the concept of the existence of a strong quadrupole interaction of light with the molecules. It is shown that the theory predicts the appearance of forbidden lines in the enhanced Hyper-RS spectra (in molecules with sufficiently high symmetry), caused by totally symmetric vibrations and transforming according to a single irreducible representation. A consideration of the experimental spectra of phenazine, pyrazine, and pyridine confirmed the existence of the indicated forbidden lines and made it possible to explain the features of the spectra of these molecules. A critique is presented of the theoretical analysis of the enhanced Hyper-RS spectra of trans-1,2-bis(4-pyridyl)ethylene and crystal violet carried out by other authors.

© 2014 Optical Society of America

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. M.  Polubotko, The Dipole-Quadrupole Theory of Surface-Enhanced Raman Scattering (Nova Science Publishers, New York, 2009).
  2. W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
    [CrossRef]
  3. T. J.  Durnick, S. C.  Wait, J. Mol. Spectrosc. 42, 211 (1972).
    [CrossRef]
  4. W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
    [CrossRef]
  5. X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
    [CrossRef]
  6. J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
    [CrossRef]
  7. W.-H.  Yang, G. C.  Schatz, J. Chem. Phys. 97, 3831 (1992).
    [CrossRef]
  8. I.  Pockrand, Surface Enhanced Raman Vibrational Studies at Solid/Gas Interfaces, Vol. 104 of Springer Tracts in Modern Physics (Springer-Verlag, Berlin, 1984).
  9. W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
    [CrossRef]
  10. L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
    [CrossRef]
  11. S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
    [CrossRef]
  12. M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
    [CrossRef]
  13. K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
    [CrossRef]

2008

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

2007

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

2005

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

2000

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
[CrossRef]

1999

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
[CrossRef]

1996

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

1995

S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
[CrossRef]

1992

W.-H.  Yang, G. C.  Schatz, J. Chem. Phys. 97, 3831 (1992).
[CrossRef]

1988

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

1979

L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
[CrossRef]

1972

T. J.  Durnick, S. C.  Wait, J. Mol. Spectrosc. 42, 211 (1972).
[CrossRef]

Angelony, L.

L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
[CrossRef]

Birke, R. L.

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

Brehm, G.

S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
[CrossRef]

Canamares, M. V.

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

Carron, K. T.

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

Chenal, C.

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

Durnick, T. J.

T. J.  Durnick, S. C.  Wait, J. Mol. Spectrosc. 42, 211 (1972).
[CrossRef]

Freunscht, P.

S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
[CrossRef]

Golab, J. T.

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

Huang, Q.-J.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Hulteen, J.

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

Ikeda, K.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Li, W.-H.

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
[CrossRef]

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
[CrossRef]

Li, X.-Y.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
[CrossRef]

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
[CrossRef]

Lombardi, J. R.

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

Luo, Q.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Marzocchi, M. P.

L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
[CrossRef]

Murakoshi, K.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Nabika, H.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Petrov, V. I.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Pockrand, I.

I.  Pockrand, Surface Enhanced Raman Vibrational Studies at Solid/Gas Interfaces, Vol. 104 of Springer Tracts in Modern Physics (Springer-Verlag, Berlin, 1984).

Polubotko, A. M.

A. M.  Polubotko, The Dipole-Quadrupole Theory of Surface-Enhanced Raman Scattering (Nova Science Publishers, New York, 2009).

Sawai, Y.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Schatz, G. C.

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

W.-H.  Yang, G. C.  Schatz, J. Chem. Phys. 97, 3831 (1992).
[CrossRef]

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

Schneider, S.

S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
[CrossRef]

Smulevich, G.

L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
[CrossRef]

Sprague, J. R.

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

Takase, M.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Uosaki, K.

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

Van Duyne, R. P.

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

Wait, S. C.

T. J.  Durnick, S. C.  Wait, J. Mol. Spectrosc. 42, 211 (1972).
[CrossRef]

Xie, Y.-T.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Yan, Y.-J.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Yang, W.-H.

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

W.-H.  Yang, G. C.  Schatz, J. Chem. Phys. 97, 3831 (1992).
[CrossRef]

Yu, N.-T.

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
[CrossRef]

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
[CrossRef]

Yu, X.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

Chem. Phys. Lett.

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 327, 153 (2000).
[CrossRef]

W.-H.  Li, X.-Y.  Li, N.-T.  Yu, Chem. Phys. Lett. 305, 303 (1999).
[CrossRef]

J. Chem. Phys.

J. T.  Golab, J. R.  Sprague, K. T.  Carron, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 88, 7942 (1988).
[CrossRef]

W.-H.  Yang, G. C.  Schatz, J. Chem. Phys. 97, 3831 (1992).
[CrossRef]

W.-H.  Yang, J.  Hulteen, G. C.  Schatz, R. P.  Van Duyne, J. Chem. Phys. 104, 4313 (1996).
[CrossRef]

K.  Ikeda, M.  Takase, Y.  Sawai, H.  Nabika, K.  Murakoshi, K.  Uosaki, J. Chem. Phys. 127, 111103 (2007).
[CrossRef]

J. Mol. Spectrosc.

T. J.  Durnick, S. C.  Wait, J. Mol. Spectrosc. 42, 211 (1972).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. C

M. V.  Canamares, C.  Chenal, R. L.  Birke, J. R.  Lombardi, J. Phys. Chem. C 112, 20295 (2008).
[CrossRef]

J. Raman Spectrosc.

X.-Y.  Li, Q.-J.  Huang, V. I.  Petrov, Y.-T.  Xie, Q.  Luo, X.  Yu, Y.-J.  Yan, J. Raman Spectrosc. 36, 555 (2005).
[CrossRef]

L.  Angelony, G.  Smulevich, M. P.  Marzocchi, J. Raman Spectrosc. 8, 305 (1979).
[CrossRef]

Phys. Status Solidi B

S.  Schneider, G.  Brehm, P.  Freunscht, Phys. Status Solidi B 189, 37 (1995).
[CrossRef]

Other

I.  Pockrand, Surface Enhanced Raman Vibrational Studies at Solid/Gas Interfaces, Vol. 104 of Springer Tracts in Modern Physics (Springer-Verlag, Berlin, 1984).

A. M.  Polubotko, The Dipole-Quadrupole Theory of Surface-Enhanced Raman Scattering (Nova Science Publishers, New York, 2009).

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.