LIGHT SCATTERING FROM ACOUSTIC AND LOW-FREQUENCY VIBRATIONAL MODES IN BORATE GLASSES

Résumé
Les verres des séries B₂O₃ - x M₂O, avec M = Li, Na, K, Rb, Cs, Tl, ont été étudiés par diffusion Brillouin et Raman de basse fréquence. La variation en fonction de la concentration et de la composition de la vitesse et de l'atténuation des ondes acoustiques longitudinales et transverses, ainsi que celle du pic "Boson" ont été mesurées. Les variations des vitesses des ondes acoustiques semblent résulter de la superposition de deux effets : le premier est lié au changement de la coordinance des atomes de bore de 3 à 4 quand x augmente, et le second aux modifications structurales associées à l'encombrement stérique des cations M⁺. La fréquence du pic "Boson" présente un comportement similaire à celui de la vitesse des ondes acoustiques. L'utilisation du modèle de Martin et Brenig permet de rendre compte qualitativement des effets observés.

Abstract
Brillouin and low frequency Raman scattering experiments have been performed on series of B₂O₃ - x M₂O glasses where M = Li, Na, K, Rb, Cs, Tl. The concentration and composition dependences of the velocity and attenuation of longitudinal and transversal acoustic waves have been measured, as well as those of the Raman "boson" peak. The composition and concentration dependence of the acoustic velocity seems to result from two competitive effects : the first one is related to the transition of boron atoms from three - to four coordination with increasing x and the second one to the structural changes connected to the sterical hinderance of the M⁺ cations. The maximum frequency of the boson peak has a behaviour similar to that of sound velocity. This similarity can be understood on the basis of the continuum theory of low-frequency Raman spectrum.