Abstract
The high-Tc superconducting ceramics have been extensively investigated by Raman and infrared spectroscopy. Some of the k = 0 phonons of the La2–xM x CuO4(M = Sr, Ba), MBa2Cu3O7–δ, (MBCO), Bi-(Ca,Sr)-Cu-O, Tl-(Ba,Sr)-Ca-Cu-O, Pb-Sr-Ln-Ca-Cu-O, and Ba1–xK x BiO3 (BKB) systems have been observed, and assignments made. The Raman measurements on single crystals have provided the more enlightening results, inasmuch as assignments are facilitated by the use of polarization techniques. Assignments have also been aided by oxygen stoichiometry experiments, substitution of rare earth cations for Y3+ in YBa2Cu3O7–δ, low-temperature measurements, and isotopic studies. Infrared studies and assignments for the Bi, Tl, Pb, and BKB superconductors are lacking. Many of the zone-center phonons for each of the high-Tc materials (particularly those for non-totally-symmetric modes) remain undetected. Additionally, some disagreement in assignments (Raman and IR) persists, even for the more extensively studied La2–xM x CuO4 and MBCO superconductors.
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Bednorz
J. G.
and
Müller
K. A
, Z. Phys. B 64 , 189 (1986 ).
2.
Wu
M. K.
Ashburn
J. R.
Torng
C. J.
Hor
P. H.
Meng
R. L.
Gao
L.
Huang
Z. J.
Wang
Y. Q.
and
Chu
C. W
, Phys. Rev. Lett. 58 , 908 (1987 ).
3.
Subramanian
M. A.
Torardi
C. C.
Calabrese
J. C.
Gopalakrishnan
J.
Morrissey
K. J.
Askew
T. R.
Flippen
R. B.
Chowdhry
U.
and
Sleight
A. W
, Science 239 , 1015 (1988 ).
4.
Sheng
Z. Z.
Hermann
A. M.
Ali
E. L.
Almasan
C.
Estrada
J.
Datta
T.
and
Matson
R. J
, Phys. Rev. Lett. 60 , 937 (1988 ).
5.
Hazen
R. M.
Prewitt
C. T.
Angel
R. A.
Ross
N. L.
Finger
L. W.
Hadidiacos
C. G.
Veblen
D. R.
Heaney
P. J.
Hor
P. H.
Meng
R. L.
Sun
Y. Y.
Wang
Y. Q.
Xue
Y. Y.
Huang
Z. J.
Gao
L.
Bechtold
J.
and
Chu
C. W
, Phys. Rev. Lett. 60 , 1174 (1988 ).
6.
Cava
R. J.
Batlogg
B.
Krajewski
J. J.
Farrow
R.
Rupp
L. W.
Jr.
White
A. B.
Short
K.
Peck
W. F.
and
Kometani
T
, Nature 332 , 814 (1988 );
Mattheiss
L. F.
Gyorgy
E. M.
and
Johnson
P. W
, Phys. Rev. B 37 , 3745 (1988 ).
7.
Sleight
A. W.
, Science 242 , 1519 (1988 ).
8.
Maroni
V. A.
and
Ferraro
J. R
in Practical Fourier Transform Infrared Spectroscopy: Industrial and Laboratory Chemical Analysis ,
Ferraro
J. R.
and
Krishnan
K
, Eds. (Academic Press , San Diego, California , 1989 ).
9.
Schuller
I. K.
and
Jorgensen
J. D
, Mat. Res. Soc. Bull. XIV (1 ), 27 (January, 1989 ).
10.
Phillips
J. C.
, Physics of High-Tc Superconductors (Academic Press , New York , 1989 ).
11.
Gao
Y.
Lee
P.
Coppens
P.
Subramanian
M. A.
and
Sleight
A. W
, Science 241 , 954 (1988 ).
12.
Sleight
A. W.
Subramanian
M. A.
and
Torardi
C. C
, Mat. Res. Soc. Bull. XIV (1 ), 45 (January, 1989 ).
13.
Cava
R. J.
Batlogg
B.
Sunshine
S. A.
Siegrist
T.
Fleming
R. M.
Rabe
K.
Schneemeyer
L. F.
Murphy
D. W.
Van Dover
R. B.
Gallagher
P. K.
Glarum
S. H.
Nakahara
S.
Farrow
R. C.
Krajewski
J. J.
Zahurak
S. M.
Waszczak
S. V.
Marshall
J. M.
Marsh
P.
Rupp
L. W.
Peck
W. F.
and
Rietman
E. H
, Physica C 153–155 , 560 (1988 ).
14.
Hinks
D. G.
Dabrowski
B.
Jorgensen
J. D.
Mitchell
A. W.
Richards
D. R.
Pei
S.
and
Shi
D
, Nature 333 , 836 (1988 ).
15.
Fisk
Z.
Cheong
S.-W.
and
Johnston
D. C
, Mat. Res. Soc. Bull. XIV (1 ), 33 (January, 1989 ).
16.
Tarascon
J.-M.
and
Bagley
B. G
, Mat. Res. Soc. Bull. XIV (1 ), 53 (January, 1989 ).
17.
Torrance
J. B.
Tokura
Y.
LaPlaca
S. J.
Huang
T. C.
Savoy
R. J.
and
Nazzal
A. I
, Solid State Commun. 66 , 703 (1988 ).
18.
Haider
P.
Chen
K.
Maheswaran
B.
Roig-Janicki
A.
Jaggi
N. K.
Markiewicz
R. S.
and
Giessen
B. C
, Science 241 , 1198 (1988 ).
19.
Subramanian
M. A.
Torardi
C. C.
Gopalakrishnan
J.
Gai
P. L.
Calabrese
J. C.
Askew
T. R.
Flippen
R. B.
and
Sleight
A. W
, Science 242 , 249 (1988 ).
20.
Cava
R. J.
and
Batlogg
B
, Mat. Res. Soc. Bull. XIV (1 ), 49 (January, 1989 ).
21.
Echegut
P.
Gervais
F.
Dembinsky
K.
Gervais
M.
and
Odier
P
, Solid State Commun. 69 , 359 (1989 ).
22.
Eklund
P. C.
Rao
A. M.
Lehman
G. W.
Doll
G. L.
Dresselhaus
M. S.
Picone
P. J.
Gabbe
D. R.
Jenssen
H. P.
and
Dresselhaus
G
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 389 (1989 ).
23.
Lu
F.
Perry
C. H.
Chen
K.
and
Markiewicz
R. S
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 396 (1989 ).
24.
Nichol
A. C.
Pratt
F. L.
Hayes
W.
Chen
C.
Watts
B. E.
and
Wanklyn
B. M
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 403 (1989 ).
25.
Schlesinger
Z.
Collins
R. T.
Kaiser
D. L.
Holtzberg
F.
Chandrashekar
G. V.
Shafer
M. W.
and
Plaskett
T. M
, Physica C 153–155 , 1734 (1988 ).
26.
Tajima
S.
Ishii
H.
Nakahashi
T.
Takagi
T.
Uchida
S.
Seki
M.
Suga
S.
Hidaka
Y.
Suzuki
M.
Murakami
T.
Oka
K.
and
Unoki
H
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 475 (1989 ).
27.
Thomas
G. A.
Capizzi
M.
Timusk
T.
Cooper
S. L.
Orenstein
J.
Rapkine
D.
Martin
S.
Schneemeyer
L. F.
and
Waszczak
J. V
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 415 (1989 ).
28.
Timusk
T.
Bonn
D. A.
Greedan
J. E.
Stager
C. U.
Garrett
J. D.
O'Reilly
A. H.
Reedyk
M.
Kamarás
K.
Porter
C. D.
Herr
S. L.
and
Tanner
D. B
, Physica C 153–155 , 1744 (1988 ).
29.
Zetterer
T.
Ose
W.
Schützmann
J.
Otto
H. H.
Obermayer
P. E.
Tasler
N.
Lengfellner
H.
Lugert
G.
Keller
J.
and
Renk
K. F
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 420 (1989 ).
30.
Bittar
A.
Staines
M. P.
and
Buckley
R. G
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 385 (1989 ).
31.
Ruani
G.
Taliani
C.
Zamboni
R.
Cittone
D.
and
Matacotta
F. C
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 409 (1989 ).
32.
Burns
G.
Chandrashekhar
G. V.
Dacol
F. H.
and
Shafer
M. W
, Solid State Commun. 68 , 67 (1988 ).
33.
Cooper
S. L.
Slakey
F.
Klein
M. V.
Rice
J. P.
Bukowski
E. D.
and
Ginsberg
D. M
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 436 (1989 ).
34.
Feile
R.
Kowalewski
J.
and
Assmus
W
, Physica C 152 , 491 (1988 ).
35.
Gasparov
L. V.
Emel'chenko
G. A.
Kulakovskii
V. D.
Misochko
O. V.
Timofeev
V. B.
and
Rashba
E. I
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 440 (1989 ).
36.
Krol
D. M.
Stavola
M.
Schneemeyer
L. F.
Waszczak
J. V.
and
Sunshine
S. A
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 448 (1989 ).
37.
Thomsen
C.
Cardona
M.
Liu
R.
Gegenheimer
B.
and
Simon
A
, Physica C 153–155 , 1756 (1988 ).
38.
Weber
W. H.
Peters
C. R.
and
Logothetis
E. M
, J. Opt. Soc. Am. B 6 , 455 (1989 ).
39.
Weber
W. H.
Logothetis
E. M.
Soltis
R. E.
Graham
G. W.
Chen
J. T.
and
Wenger
L. E
, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 99 , 631 (1988 ).
40.
Maroni
V. A.
Brun
T. O.
Grimsditch
M.
and
Loong
C.-K
, Phys. Rev. B 39 , 4127 (1989 ).
41.
Gervais
F.
Echegut
P.
Bassat
J. M.
and
Odier
P
, Phys. Rev. B 37 , 9364 (1988 ).
42.
Etemad
S.
Aspnes
D. E.
Barboux
P.
Hull
G. W.
Kelly
M. K.
Tarascon
J.-M.
Thompson
R.
Herr
S. L.
Kamarás
K.
Porter
C. D.
and
Tanner
D. B
, Mat. Res. Soc. Symp. Proc. 99 , 135 (1988 ).
43.
Copič
M.
Mihailović
D.
Zgonik
M.
Prester
M.
Biljaković
K.
Orel
B.
and
Brničević
N
, Solid State Commun. 64 , 297 (1987 ).
44.
Böni
P.
Axe
J. D.
Shirane
G.
Birgeneau
R. J.
Gabbe
D. R.
Jenssen
H. P.
Kastner
M. A.
Peters
C. J.
Picone
P. J.
and
Thurston
T. R
, Phys. Rev. B 38 , 185 (1988 );
Balakrishnan
G.
Bernhoeft
N. R.
Bowden
Z. A.
McK Paul
D.
and
Taylor
A. D
, Nature 327 , 45 (1987 ).
45.
Jorgensen
J. D.
Dabrowski
B.
Pei
S.
Hinks
D. G.
Soderholm
L.
Morosin
B.
Schriber
J. E.
Venturini
E. L.
and
Ginley
D. S
, Phys. Rev. B 38 , 11337 (1988 ).
46.
Ullman
J. E.
McCallum
R. W.
and
Verhoeven
J. D
, J. Mater. Res. 4 , 752 (1989 ).
47.
Bhadra
R.
Brun
T. O.
Beno
M. A.
Dabrowski
B.
Hinks
D. G.
Liu
J. Z.
Jorgensen
J. D.
Nowicki
L. J.
Paulikas
A. P.
Schuller
I. K.
Segre
C. U.
Soderholm
L.
Veal
B.
Wang
H. H.
Williams
J. M.
Zhang
K.
and
Grimsditch
M
, Phys. Rev. B 37 , 5142 (1988 ).
48.
Mascarenhas
A.
Geller
S.
Xu
L. C.
Katayama-Yoshida
H.
Pankove
J. I.
and
Deb
S. K
, Appl. Phys. Lett. 52 , 242 (1988 ).
49.
Popović
Z. V.
Thomsen
C.
Cardona
M.
Liu
R.
Stanisić
G.
and
König
W
, Solid State Commun. 66 , 43 (1988 ).
50.
Rosen
H. J.
Macfarlane
R. M.
Engler
E. M.
Lee
V. Y.
and
Jacowitz
R. D
, Phys. Rev. B 38 , 2460 (1988 ).
51.
Kakihana
M.
Börjesson
L.
Torell
L. M.
and
Zhiyi
L
, Physica C 156 , 420 (1988 ).
52.
Hadjiev
V. G.
Iliev
M. N.
and
Vassilev
D. G
, Physica C 153–155 , 290 (1988 ).
53.
Thomsen
C.
Liu
R.
Cardona
M.
Amador
U.
and
Morán
E
, Solid State Commun. 67 , 271 (1988 ).
54.
Macfarlane
R. M.
Rosen
H. J.
Engler
E. M.
Jacowitz
R. D.
and
Lee
V. Y
, Phys. Rev. B 38 , 284 (1988 ).
55.
Thomsen
C.
Liu
R.
Bauer
M.
Wittlin
A.
Genzel
L.
Cardona
M.
Schönherr
E.
Bauhofer
W.
and
König
W
, Solid State Commun. 65 , 55 (1988 ).
56.
Cardona
M.
Liu
R.
Thomsen
C.
Bauer
M.
Genzel
L.
König
W.
Wittlin
A.
Amador
U.
Barahona
M.
Fernández
F.
Otero
C.
and
Sáez
R
, Solid State Commun. 65 , 71 (1988 );
Cardona
M.
Genzel
L.
Liu
R.
Wittlin
A.
Mattausch
Hj.
García-Alvarado
F.
and
García-Gonzalez
E
, Solid State Commun. 64 , 727 (1987 ).
57.
Eldridge
J. E.
and
Bates
F. E
, Solid State Commun. 70 , 153 (1989 );
Bates
F. E.
, Phys. Rev. B 39 , 322 (1989 ).
58.
Kress
W.
Schröder
U.
Prade
J.
Kulkarni
A. D.
and
De Wette
F. W
, Phys. Rev. B 38 , 2906 (1988 ).
59.
Onari
S.
Hidaka
S.
Arai
T.
and
Mori
T
, Solid State Commun. 71 , 195 (1989 ).
60.
Zamboni
R.
Ruani
G.
Pal
A. J.
and
Taliani
C
, Solid State Commun. 70 , 813 (1989 ).
61.
Farrow
L. A.
Chan
S.-W.
Greene
L. H.
and
Feldman
W. L
, J. Appl. Phys. 65 , 2381 (1989 );
Lee
H. K.
Kim
D.
and
Suck
S. I
, J. Appl. Phys. 65 , 2563 (1989 ).
62.
Yang
K. Y.
Homma
H.
Lee
R.
Bhadra
R.
Grimsditch
M.
Bader
S. D.
Locquet
J. P.
Bruynseraede
Y.
and
Schuller
I. K
, Appl. Phys. Lett. 53 , 808 (1988 );
Liu
Y.
Pangilinan
G.
Sooryakumar
R.
Sumner
M. J.
and
Lemberger
T. R
, J. Appl. Phys. 64 , 3598 (1988 ).
63.
Cardona
M.
Thomsen
C.
Liu
R.
Von Schnering
H. G.
Hartweg
M.
Yan
Y. F.
and
Zhao
Z. X
, Solid State Commun. 66 , 1225 (1988 ).
64.
Stavola
M.
Krol
D. M.
Schneemeyer
L. F.
Sunshine
S. A.
Fleming
R. M.
Waszczak
J. V.
and
Kosinski
S. G
, Phys. Rev. B 38 , 5110 (1988 ).
65.
Farrow
L. A.
Greene
L. H.
Tarascon
J. M.
Morris
P. A.
Bonner
W. A.
and
Hull
G. W
, Phys. Rev. B 38 , 752 (1988 ).
66.
Sugai
S.
Takagi
H.
Uchida
S.
and
Tanaka
S
, Jpn. J. Appl. Phys. 27 , L1290 (1988 ).
67.
Burns
G.
Chandrashekhar
G. V.
Dacol
F. H.
Shafer
M. W.
and
Strobel
P
, Solid State Commun. 67 , 603 (1988 ).
68.
Burns
G.
Chandrashekhar
G. V.
Dacol
F. H.
and
Strobel
P
, Phys. Rev. B 39 , 775 (1989 ).
69.
Sapriel
J.
Pierre
L.
Morin
D.
Toledano
J. C.
Schneck
J.
Savary
H.
Chavignon
J.
Primot
J.
Daguet
C.
and
Etrillard
J
, Phys. Rev. B 39 , 339 (1989 ).
70.
Kirillov
D.
Bozovic
I.
Geballe
T. M.
Kapitulnik
A.
and
Mitzi
D. B
, Phys. Rev. B 38 , 11955 (1988 ).
71.
Iliev
M. N.
and
Hadjiev
V. G
, Physica C 157 , 495 (1989 ).
72.
Denisov
V. N.
Mavrin
B. N.
Podobedev
V. B.
Alexandrov
I. V.
Bykov
A. B.
Goncharov
A. F.
Mel'nikov
O. K.
and
Romanova
N. I
, Solid State Commun. 70 , 885 (1989 ).
73.
Leising
G.
Leitner
O.
Kranebitter
P.
Kazmin
S.
Pang
Y.
Abt
R.
Sprinholz
G.
Knoll
P.
and
Czaputa
R
, Physica C 153–155 , 886 (1988 ).
74.
Sheng
Z. Z.
Hermann
A. M.
El Ali
A.
Almasan
C.
Estrada
J.
Datta
T.
and
Matson
R. J
, Phys. Rev. Lett. 60 , 937 (1988 ).
75.
Morosin
B.
Ginley
D. S.
Hlava
P. L.
Carr
M. J.
Baughman
R. J.
Schirber
J. E.
Venturini
E. L.
and
Kwak
J. F
, Physica C 152 , 413 (1988 ).
76.
Hazen
R. M.
Finger
L. W.
Angel
R. J.
Prewitt
C. T.
Ross
N. L.
Hadidiacos
C. G.
Heaney
P. J.
Veblen
D. R.
Sheng
Z. Z.
El Ali
A.
and
Hermann
A. M
, Phys. Rev. Lett. 60 , 1657 (1988 ).
77.
Parkin
S. S. P.
Lee
V. Y.
Nazzal
A. I.
Savoy
R.
Beyers
R.
and
La Placa
S. S
, Phys. Rev. Lett. 61 , 750 (1988 ).
78.
Morosin
B.
Ginley
D. S.
Schirber
J. E.
and
Venturini
E. L
, Physica C 156 , 587 (1988 ).
79.
Torardi
C.C.
Subramanian
M. A.
Calabrese
J. C.
Gopalakrishnan
J.
Morrissey
K. J.
Askew
T. R.
Flippen
R. B.
Chowdhry
U.
and
Sleight
A. W
, Science 240 , 631 (1988 ).
80.
(a)
McCarty
K. F.
Morosin
B.
Ginley
D. S.
and
Boehme
D. R
, Physica C 157 , 135 (1989 ); (b)
McCarty
K. F.
Venturini
E. L.
Ginley
D. S.
Morosin
B.
and
Kwak
J. F
, Physica C 159 , 603 (1989 ); and (c) personal communication from K. F. McCarty of soon-to-be-published results.
81.
McCarty
K. F.
Ginley
D. S.
Boehme
D. R.
Baughman
R. J.
and
Morosin
B
, Solid State Commun. 68 , 77 (1988 ).
82.
McCarty
K. F.
Ginley
D. S.
Boehme
D. R.
Baughman
R. J.
Venturini
E. L.
and
Morosin
B
, Physica C 156 , 119 (1988 ).
83.
Krantz
M.
Rosen
H. J.
Macfarlane
R. M.
and
Lee
V. Y
, Phys. Rev. B 38 , 11962 (1988 ).
84.
Cava
R. J.
Batlogg
B.
Krajewski
J. J.
Rupp
L. W.
Schneemeyer
L. F.
Siegrist
T.
Van Dover
R. B.
Marsh
P.
Peck
W. F.
Gallagher
P. K.
Glarum
S. H.
Marshall
J. H.
Farrow
R. C.
Waszczak
J. V.
Hull
R.
and
Trevor
P
, Nature 336 , 211 (1988 ).
85.
Thomsen
C.
Cardona
M.
Liu
R.
Mattausch
Hj.
König
W.
Garcia-Alvarado
F.
Suárez
B.
Morán
E.
and
Alario-Franco
M
, Solid State Commun. 69 , 857 (1989 ).
86.
Genzel
L.
, to be published.
87.
Sleight
A. W.
Gillson
J. L.
and
Bierstedt
P. E
, Solid State Commun. 17 , 27 (1975 ).
88.
Hinks
D. G.
Richards
D. R.
Dabrowski
B.
Mitchell
A. W.
Jorgensen
J. D.
and
Marx
D. T
, Physica C 156 , 477 (1988 ).
89.
Hinks
D. G.
Mitchell
A. W.
Zheng
Y.
Richards
D. R.
and
Dabrowski
B
, Appl. Phys. Lett. 54 , 1585 (1989 ).
90.
Hinks
D. G.
Dabrowski
B.
Richards
D. R.
Jorgensen
J. D.
Pei
S.
and
Zasadzinski
J. F
, Materials Research Society Symposium Proceedings 156 , 357 (1989 ).
91.
Schlesinger
Z.
Collins
R. T.
Calise
J. A.
Hinks
D. G.
Mitchell
A. W.
Zheng
Y.
Dabrowski
B.
Bickers
N. E.
and
Scalapino
D. J
, Phys. Rev. B 40 , 6862 (1989 ).
92.
Uchida
S.
Tajima
S.
Masaki
A.
Sugai
S.
Kitazawa
K.
and
Tanaka
S
, J. Phys. Soc. Japan 54 , 4395 (1985 ).
93.
Khan
Y.
Nahm
K.
Rosenberg
M.
and
Willner
H
, phys. stat. sol. (a) 39 , 79 (1977 ).
94.
DeHair
J. Th. W.
and
Blasse
G
, Solid State Commun. 12 , 727 (1973 ).
95.
McCarty
K. F.
Radousky
H. B.
Hinks
D. G.
Zheng
Y.
Mitchell
A. W.
Folkerts
T. J.
and
Shelton
R. N
, Phys. Rev. B 40 , 2662 (1989 ).
96.
Loong
C.-K.
Vashishta
P.
Kalia
R. K.
Degani
M. H.
Price
D. L.
Jorgensen
J. D.
Hinks
D. G.
Dabrowski
B.
Mitchell
A. W.
Richards
D. R.
and
Zheng
Y
, Phys. Rev. Lett. 62 , 2628 (1989 ).
97.
Allen
P. B.
, Nature 335 , 396 (1988 ).
98.
Morris
D. E.
Kuroda
R. M.
Markelz
A. G.
Nickel
J. H.
and
Wei
J. Y. T
, Phys. Rev. B 37 , 5936 (1988 ).
99.
Batlogg
B.
Cava
R. J.
Rupp
L. W.
Mujsce
A. M.
Krajewski
J. J.
Remeika
J. P.
Peck
W. F.
Cooper
A. S.
and
Espinosa
G. P
, Phys. Rev. Lett. 61 , 1670 (1988 ).
100.
Thomsen
C.
Mattausch
Hj.
Bauer
M.
Bauhofer
W.
Liu
R.
Genzel
L.
and
Cardona
M
, Solid State Commun. 67 , 1069 (1988 ).
101.
Lin Quan
Wei Yu-Nian
, Solid State Commun. 65 , 869 (1988 ).
102.
Subramanian
M. A.
Gopalakrishnan
J.
Torardi
C. C.
Askew
T. R.
Flippen
R. B.
Sleight
A. W.
Lin
J. J.
and
Poon
S. J
, Science 240 , 495 (1988 ).