We report a compared analysis of inelastic X ray scattering (IXS) and of low frequency Raman data of glassy 3-methylpentane. The IXS spectra have been analysed allowing for the existence of two distinct excitations at each scattering wavevector obtaining a consistent interpretation of the spectra. In particular, this procedure allows us to interpret the linewidth of the modes in terms of a simple model which relates them to the width of the first sharp diffraction peak in the static structure factor. In this model, the width of the modes arises from the blurring of the dispersion curves which increases approaching the boundary of the first pseudo-Brillouin zone. The position of the boson peak contribution to the density of vibrational states derived from the Raman scattering measurements is in agreement with the interpretation of the two excitations in terms of a longitudinal mode and a transverse mode, the latter being a result of the mixed character of the transverse modes away from the center of the pseudo-Brillouin zone.
REFERENCES
1.
J.
Leadbetter
, J. Chem. Phys.
51
, 779
(1969
).2.
U.
Buchenau
, N.
Nücker
, and A. J.
Dianoux
, Phys. Rev. Lett.
53
, 2316
(1984
).3.
U.
Buchenau
, Yu. M.
Galperin
, V. L.
Gurevich
, D. A.
Parshin
, M. A.
Ramos
, and H. R.
Schober
, Phys. Rev. B
46
, 2798
(1992
).4.
G.
Carini
, M.
Federico
, A.
Fontana
, and G. A.
Saunders
, Phys. Rev. B
47
, 3005
(1993
).5.
P.
Benassi
, A.
Fontana
, W.
Frizzera
, M.
Montagna
, V.
Mazzacurati
, and G.
Signorelli
, Philos. Mag. B
71
, 761
(1995
).6.
M. T.
Dove
, M. J.
Harris
, A. C.
Hannon
, J. M.
Parker
, I. P.
Swainson
, and M.
Gambhir
, Phys. Rev. Lett.
78
, 1070
(1997
).7.
A.
Matic
, D.
Engberg
, C.
Masciovecchio
, and L.
Börjesson
, Phys. Rev. Lett.
86
, 3803
(2001
).8.
M.
Nakamura
, M.
Arai
, Y.
Inamura
, T.
Otomo
, and S. M.
Bennington
, Phys. Rev. B
67
, 064204
(2003
).9.
A.
Matic
, C.
Masciovecchio
, D.
Engberg
, G.
Monaco
, L.
Börjesson
, S. C.
Santucci
, and R.
Verbeni
, Phys. Rev. Lett.
93
, 145502
(2004
).10.
B.
Ruzicka
, T.
Scopigno
, S.
Caponi
, A.
Fontana
, O.
Pilla
, P.
Giura
, G.
Monaco
, E.
Pontecorvo
, G.
Ruocco
, and F.
Sette
, Phys. Rev. B
69
, 100201
(2004
).11.
T.
Scopigno
, G.
Ruocco
, and F.
Sette
, Rev. Mod. Phys.
77
, 881
(2005
).12.
L. E.
Bove
, E.
Fabiani
, A.
Fontana
, F.
Paoletti
, C.
Petrillo
, O.
Pilla
, and I. C. V.
Bento
, Europhys. Lett.
71
, 563
(2005
).13.
M. D.
Ruiz-Martín
, M.
Jiménez-Ruiz
, F. J.
Bermejo
, and R.
Fernández-Perea
, Phys. Rev. B
73
, 094201
(2006
).14.
S.
Caponi
, A.
Fontana
, F.
Rossi
, G.
Baldi
, and E.
Fabiani
, Phys. Rev. B
76
, 092201
(2007
).15.
G.
Baldi
, V. M.
Giordano
, G.
Monaco
, F.
Sette
, E.
Fabiani
, A.
Fontana
, and G.
Ruocco
, Phys. Rev. B
77
, 214309
(2008
).16.
E.
Fabiani
, A.
Fontana
, and U.
Buchenau
, J. Chem. Phys.
128
, 244507
(2008
).17.
G.
Baldi
, A.
Fontana
, G.
Monaco
, L.
Orsingher
, S.
Rols
, F.
Rossi
, and B.
Ruta
, Phys. Rev. Lett.
102
, 195502
(2009
).18.
M.
Zanatta
, G.
Baldi
, S.
Caponi
, A.
Fontana
, E.
Gilioli
, M.
Krish
, C.
Masciovecchio
, G.
Monaco
, L.
Orsingher
, F.
Rossi
, G.
Ruocco
, and R.
Verbeni
, Phys. Rev. B
81
, 212201
(2010
).19.
L.
Orsingher
, G.
Baldi
, A.
Fontana
, L. E.
Bove
, T.
Unruh
, A.
Orecchini
, C.
Petrillo
, N.
Violini
, and F.
Sacchetti
, Phys. Rev. B
82
, 115201
(2010
).20.
B.
Rossi
, S.
Caponi
, F.
Castiglione
, S.
Corezzi
, A.
Fontana
, M.
Giarola
, G.
Mariotto
, A.
Mele
, C.
Petrillo
, F.
Trotta
, and G.
Viliani
, J. Phys. Chem. B
116
, 5323
(2012
).21.
B.
Ruta
, G.
Baldi
, F.
Scarponi
, D.
Fioretto
, V. M.
Giordano
, and G.
Monaco
, J. Chem. Phys.
137
, 214502
(2012
).22.
G.
Baldi
, M.
Zanatta
, E.
Gilioli
, V.
Milman
, K.
Refson
, B.
Wehinger
, B.
Winkler
, A.
Fontana
, and G.
Monaco
, Phys. Rev. Lett.
110
, 185503
(2013
).23.
M.
Zanatta
, A.
Fontana
, A.
Orecchini
, C.
Petrillo
, and F.
Sacchetti
, J. Phys. Chem. Lett.
4
, 1143
(2013
).24.
A. I.
Chumakov
, G.
Monaco
, A.
Fontana
, A.
Bosak
, R. P.
Hermann
, D.
Bessas
, B.
Wehinger
, W. A.
Crichton
, M.
Krisch
, R.
Rüffer
, G.
Baldi
, G.
Carini
, Jr., G.
Carini
, G.
D’Angelo
, E.
Gilioli
, G.
Tripodo
, M.
Zanatta
, B.
Winkler
, V.
Milman
, K.
Refson
, M. T.
Dove
, N.
Dubrovinskaia
, L.
Dubrovinsky
, R.
Keding
, and Y. Z.
Yue
, Phys. Rev. Lett.
112
, 025502
(2014
).25.
C.
Weigel
, M.
Foret
, B.
Hehlen
, M.
Kint
, S.
Clement
, A.
Polian
, R.
Vacher
, and B.
Rufflé
, Phys. Rev. B
93
, 224303
(2016
).26.
G.
Baldi
, G.
Carini
, Jr., G.
Carini
, A.
Chumakov
, R.
Dal Maschio
, G.
D’Angelo
, A.
Fontana
, E.
Gilioli
, G.
Monaco
, L.
Orsingher
, B.
Rossi
, and M.
Zanatta
, Philos. Mag.
96
, 754
(2016
).27.
V. G.
Karpov
, M. I.
Klinger
, and F. N.
Ignat’ev
, Sov. Phys. JETP
57
, 439
(1983
), available at http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/e/57/2/p439?a=list.28.
W.
Jin
, P.
Vashishta
, R. K.
Kalia
, and J. P.
Rino
, Phys. Rev. B
48
, 9359
(1993
).29.
S. N.
Taraskin
and S. R.
Elliott
, Phys. Rev. B
56
, 8605
(1997
).30.
W.
Schirmacher
, G.
Diezemann
, and C.
Ganter
, Phys. Rev. Lett.
81
, 136
(1998
).31.
J. L.
Feldman
, P. B.
Allen
, and S. R.
Bickham
, Phys. Rev. B
59
, 3551
(1999
).32.
S. N.
Taraskin
, Y. L.
Loh
, G.
Natarajan
, and S. R.
Elliott
, Phys. Rev. Lett.
86
, 1255
(2001
).33.
J. W.
Kantelhardt
, S.
Russ
, and A.
Bunde
, Phys. Rev. B
63
, 064302
(2001
).34.
T. S.
Grigera
, V.
Martin-Mayor
, G.
Parisi
, and P.
Verrocchio
, J. Phys.: Condens. Matter
14
, 2167
(2002
).35.
V.
Gurarie
and A.
Altland
, Phys. Rev. Lett.
94
, 245502
(2005
).36.
W.
Schirmacher
, G.
Ruocco
, and T.
Scopigno
, Phys. Rev. Lett.
98
, 025501
(2007
).37.
D. A.
Parshin
, H. R.
Schober
, and V. L.
Gurevich
Phys. Rev. B
76
, 064206
(2007
).38.
V. V.
Brazkin
and K.
Trachenko
, J. Phys. Chem. B
118
, 11417
(2014
).39.
E.
DeGiuli
, A.
Laversanne-Finot
, G.
Düring
, E.
Lerner
, and M.
Wyart
, Soft Matter
10
, 5628
(2014
).40.
E.
DeGiuli
, E.
Lerner
, C.
Brito
, and M.
Wyart
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
111
, 17054
(2014
).41.
P.
Benassi
, M.
Nardone
, A.
Giugni
, G.
Baldi
, and A.
Fontana
, Phys. Rev. B
92
, 104203
(2015
).42.
G.
Ruocco
, F.
Sette
, U.
Bergmann
, M.
Krisch
, C.
Masciovecchio
, V.
Mazzacurati
, G.
Signorelli
, and R.
Verbeni
, Nature
379
, 521
(1996
).43.
S.
Hosokawa
, M.
Inui
, Y.
Kajihara
, K.
Matsuda
, T.
Ichitsubo
, W.-C.
Pilgrim
, H.
Sinn
, L. E.
González
, D. J.
González
, S.
Tsutsui
, and A. Q. R.
Baron
, Phys. Rev. Lett.
102
, 105502
(2009
).44.
M.
Sampoli
, G.
Ruocco
, and F.
Sette
, Phys. Rev. Lett.
79
, 1678
(1997
).45.
E.
Pontecorvo
, M.
Krisch
, A.
Cunsolo
, G.
Monaco
, A.
Mermet
, R.
Verbeni
, F.
Sette
, and G.
Ruocco
, Phys. Rev. E
71
, 011501
(2005
).46.
O.
Pilla
, L.
Angelani
, A.
Fontana
, J. R.
Gonçalves
, and G.
Ruocco
, J. Phys.: Condens. Matter
15
, S995
(2003
).47.
S.
Shahriari
, A.
Mandanici
, L. M.
Wang
, and R.
Richter
, J. Chem. Phys.
121
, 8960
(2004
).48.
K. L.
Ngai
, Phys. Rev. B
71
, 214201
(2005
).49.
P.
Benassi
, M.
Nardone
, and A.
Giugni
, J. Chem. Phys.
137
, 094504
(2012
).50.
A. C.
Ling
and J. E.
Willard
, J. Phys. Chem.
72
, 1918
(1968
).51.
H. L.
Finke
and J. F.
Messerly
, J. Chem. Thermodyn.
5
, 247
(1973
).52.
A. A.
Ruth
, B.
Nickel
, and H.
Lesche
, Z. Phys. Chem.
175
, 91
(1992
).53.
C.
Masciovecchio
, U.
Bergmann
, M. H.
Krisch
, G.
Ruocco
, F.
Sette
, and R.
Verbeni
, Nucl. Instrum. Methods
111
, 181
(1996
).54.
F. L.
Galeener
and P. N.
Sen
, Phys. Rev. B
17
, 19228
(1978
).55.
B.
Schmid
and W.
Schirmacher
, Phys. Rev. Lett.
100
, 137402
(2008
).56.
A.
Fontana
, R.
Dell’Anna
, M.
Montagna
, F.
Rossi
, G.
Viliani
, G.
Ruocco
, M.
Sampoli
, and U.
Buchenau
, Europhys. Lett.
47
, 56
(1999
).57.
A. P.
Sokolov
, U.
Buchenau
, W.
Steffen
, B.
Frick
, and A.
Wischnewski
, Phys. Rev. B
52
, R9815(R)
(1995
).58.
N. V.
Surovtsev
, and A. P.
Sokolov
, Phys. Rev. B
66
, 054205
(2002
).59.
A.
Fontana
, F.
Rossi
, G.
Viliani
, S.
Caponi
, E.
Fabiani
, G.
Baldi
, G.
Ruocco
, and R.
Dal Maschio
, J. Phys.: Condens. Matter
19
, 205145
(2007
).60.
G.
Baldi
, V. M.
Giordano
, B.
Ruta
, R.
Dal Maschio
, A.
Fontana
, and G.
Monaco
, Phys. Rev. Lett.
112
, 125502
(2014
).61.
T.
Scopigno
, J.-B.
Suck
, R.
Angelini
, F.
Albergamo
, and G.
Ruocco
, Phys. Rev. Lett.
96
, 135501
(2006
).62.
E.
Guarini
, U.
Bafile
, F.
Barocchi
, A.
De Francesco
, E.
Farhi
, F.
Formisano
, A.
Laloni
, A.
Orecchini
, A.
Polidori
, M.
Puglini
, and F.
Sacchetti
, Phys. Rev. B
88
, 104201
(2013
).63.
C.
Masciovecchio
, G.
Baldi
, S.
Caponi
, L.
Comez
, S.
Di Fonzo
, D.
Fioretto
, A.
Fontana
, A.
Gessini
, S. C.
Santucci
, F.
Sette
, G.
Viliani
, P.
Vilmercati
, and G.
Ruocco
, Phys. Rev. Lett.
97
, 035501
(2006
).64.
P.
Benassi
, S.
Caponi
, R.
Eramo
, A.
Fontana
, A.
Giugni
, M.
Nardone
, M.
Sampoli
, and G.
Viliani
, Phys. Rev. B
71
, 172201
(2005
).65.
W.
Dietsche
and H.
Kinder
, Phys. Rev. Lett.
43
, 1413
(1979
).66.
V. I.
Kozub
, A. M.
Rudin
, and H. R.
Schober
, Phys. Rev. B
50
, 6032
(1994
).67.
B.
Rufflé
, D. A.
Parshin
, E.
Courtens
, and R.
Vacher
, Phys. Rev. Lett.
100
, 015501
(2008
).68.
69.
E.
Duval
, A.
Boukenter
, and T.
Achibat
, J. Phys.: Condens. Matter
2
, 10227
(1990
).70.
T.
Grigera
, V.
Martin-Mayor
, G.
Parisi
, and P.
Verrocchio
, Nature
422
, 289
(2003
).71.
M.
Foret
, R.
Vacher
, E.
Courtens
, and G.
Monaco
, Phys. Rev. B
66
, 024204
(2002
).72.
K.
Niss
, B.
Begen
, B.
Frick
, J.
Ollivier
, A.
Beraud
, A.
Sokolov
, V. N.
Novikov
, and C.
Alba-Simionesco
, Phys. Rev. Lett.
99
, 055502
(2007
).73.
H.
Shintani
and H.
Tanaka
, Nat. Mater.
7
, 870
(2008
).74.
V. M.
Giordano
and G.
Monaco
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
107
, 21985
(2010
).75.
G.
Baldi
, V. M.
Giordano
, B.
Ruta
, and G.
Monaco
, Phys. Rev. B
93
, 144204
(2016
).© 2017 Author(s).
2017
Author(s)
You do not currently have access to this content.
