Cross‐section and selection rules in surface‐enhanced hyper Raman scattering

Abstract

The expression for the SEHR cross-section of symmetrical molecules within the framework of the dipole-quadrupole theory is obtained. It is formed by contributions, which depend on various dipole and quadrupole moments. Estimation of the enhancement coefficients for the quadrupole enhancement mechanism in some limited case can achieve the value 30 10 . It is demonstrated that the contributions follow some selection rules. Qualitative classification of the contributions after the enhancement degree is given.

Проявление Сильного Квадрупольного Взаимодействия И Особенности В Спектрах Гигантского Комбинационного Рассеяния И Усиленного Гиперкомбинационного Рассеяния Молекулы 4,4'-Бипиридина

“…Дипольно-квадрупольная теория усиленного гипер-КР в полном объеме была опубликована в [5,8]. Кроме того, дипольно-квадрупольные теории ГКР и усилен-ного инфракрасного поглощения, основанные на этой же концепции сильного квадрупольного взаимодействия света с молекулами, опубликованы в монографии [1] (и например в [9].…”

“…Поэтому вклады типа d x −d y −d z обусловлены лишь молекулами первого слоя и должны быть очень малы. В свою очередь вклады типа Q main −Q main −Q main огромны, и именно они определяют появление сильных линий, обусловленных колебаниями с единичным неприводимым представлением A. Эта ситуация аналогична той, которая существует для пи-разина и феназина [2][3][4], и подтверждает теоретические и экспериментальные данные о появлении запрещенных линий в спектрах усиленного гипер−КР [2][3][4][5]8].…”

“…В усиленном гипер-КР запрещенные линии, обусловленные полносимметрич-ными колебаниями, преобразующимися по единичному неприводимому представлению, наблюдались в моле-кулах пиразина и феназина [2][3][4]. В соответствии с дипольно-квадрупольной теорией запрещенные линии должны появляться в спектрах усиленного гипер-КР и в других молекулах с достаточно высокой симметрией [5]. Однако в литературе данные об их появлении в спектрах усиленного гипер-КР других молекул отсутствуют.…”

Electrodynamical forbiddance of strong quadrupole light-molecule interaction in the methane molecule and its manifestation in surface enhanced hyper Raman scattering spectra

“…A large progress in this area was achieved after developing of the DipoleQuadrupole theory, which allows to explain a lot of experimental facts in such phenomena as SERS [1], surface enhanced infrared absorption [2][3][4] and surface enhanced Hyper Raman scattering [5,6]. The most important feature of this theory is possibility of explanation of forbidden lines in molecules with sufficiently high symmetry.…”

“…Such line appear in experimental spectra in all pointed processes. In particular in SEHRS they appear in such molecules as pyrazine and phenazine [7][8][9] and their appearance was successfully explained in [5,6,10]. In this work we shall demonstrate that in the methane molecule, which refer to the d T symmetry group, the lines, caused by totally symmetric vibrations, transforming after the unit irreducible representation, which manifest strongly in the pyrazine and phenazine molecules either very weak, either absent at all due to so-called electrodynamical forbiddance, which is sequence of the electrodynamical law 0 = E div…”