Comptes Rendus
no. 5-6
X-ray detected optical activity
[Activité Optique mesurée par rayons X]
Andrei Rogalev1  ; José Goulon1 ; Fabrice Wilhelm1
1 European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), B.P.-220, 38043 Grenoble cedex, France
Comptes Rendus. Physique, Volume 9 (2008) no. 5-6, pp. 642-656.

L'Activité Optique n'a été mise en évidence que très récemment dans le domaine spectral des rayons X où les termes d'interférence dipole électrique–quadrupole électrique couplent des multipoles de transition de parité différente dans des systèmes non-centrosymétriques. L'Activité Optique naturelle fait réference à des termes qui sont pairs par rapport à l'opérateur de renversement du temps tandis que les termes d'Activité Optique non-réciproque sont impairs par rapport à ce même opérateur. Dans cet article, nous passons en revue différents types de dichroïsme des rayons X qui sont liés tant à l'Activité Optique naturelle qu'aux effets non-réciproques.

Optical Activity (OA) was only measured quite recently in the X-ray range using electric dipole–electric quadrupole interference terms that mix multipoles of opposite parity but are only present in systems with broken inversion symmetry. Natural OA refers to effects that are even with respect to time-reversal symmetry, whereas non-reciprocal OA is concerned with time-reversal odd contributions. Various types of X-ray dichroism related to either natural or non-reciprocal OA have been detected and are reviewed in the present paper.

Publié le :
DOI : 10.1016/j.crhy.2008.04.003
Keywords: Natural Optical Activity, Non-reciprocal dichroism, Polarization dependent X-ray spectroscopy
Mot clés : Activité Optique naturelle, Dichroïsme non-réciproque, Spectroscopie des rayons X polarisés
Andrei Rogalev 1 ; José Goulon 1 ; Fabrice Wilhelm 1

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Andrei Rogalev; José Goulon; Fabrice Wilhelm. X-ray detected optical activity. Comptes Rendus. Physique, Volume 9 (2008) no. 5-6, pp. 642-656. doi : 10.1016/j.crhy.2008.04.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2008.04.003/

[1] D.F.M. Arago Mémoires de l'Institut de France, 12 (1811), p. 93

[2] J.-B. Biot Mémoires de l'Institut de France, 13 (1812), p. 218

[3] M. Faraday Philos. Trans., 3 (1846), p. 1

[4] L.D. Landau; E.M. Lifshitz Electrodynamics of Continuous Media, Pergamon Press, New York, 1960

[5] J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev; V. Gotte; C. Malgrange; C. Brouder; C.R. Natoli J. Chem. Phys., 108 (1998), p. 6394

[6] L. Alagna; T. Prosperi; S. Turchini; J. Goulon; A. Rogalev; C. Goulon-Ginet; C.R. Natoli; R.D. Peacock; B. Stewart Phys. Rev. Lett., 80 (1998), p. 4799

[7] J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev; G. Benayoun; C. Brouder; C.R. Natoli J. Synchroton Radiat., 6 (1999), p. 673

[8] B. Stewart; R.D. Peacock; L. Alagna; T. Prosperi; S. Turchini; J. Goulon; A. Rogalev; C. Goulon-Ginet J. Am. Chem. Soc., 121 (1999), p. 10233

[9] J. Goulon Rayonnement Synchrotron Polarisé, Electrons Polarisés et Magnétisme (E. Beaurepaire; B. Carriére; J.P. Kappler, eds.), IPCMS, Strasbourg, 1990, p. 333

[10] J. Goulon; A. Rogalev; F. Wilhelm; N. Jaouen; C. Goulon-Ginet; C. Brouder J. Phys.: Condens. Matter, 15 (2003), p. S633

[11] J. Goulon; A. Rogalev; F. Wilhelm; C. Goulon-Ginet; P. Carra; I. Marri; Ch. Brouder J. Exp. Theor. Phys., 97 (2003), p. 402

[12] A.D. Buckingham Adv. Chem. Phys., 12 (1968), p. 107

[13] L.D. Barron Molecular Light Scattering and Optical Activity, Cambridge University Press, Cambridge, 1982

[14] J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev; V. Gotte; C. Brouder; C. Malgrange Eur. Phys. J. B, 12 (1999), p. 373

[15] Ch. Brouder J. Phys.: Condens. Matter, 2 (1990), p. 701

[16] H.A. Lorentz Proc. Acad. Amsterdam, 24 (1921), p. 333

[17] J. Pastrnak; K. Vedam Phys. Rev. B, 3 (1971), p. 2567

[18] G. Dräger; R. Frahm; G. Materlick; O. Brümmer Phys. Status Solidi B, 146 (1988), p. 287

[19] D. Cabaret; C. Brouder; M.-A. Arrio; Ph. Sainctavit; Y. Joly; A. Rogalev; J. Goulon J. Synchrotron Radiat., 8 (2001), p. 460

[20] J. Jerphagnon; D.S. Chemla J. Chem. Phys., 65 (1976), p. 1522

[21] C.R. Natoli; Ch. Brouder; Ph. Sainctavit; J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev Eur. Phys. J. B, 4 (1998), p. 1

[22] M. Okutani; T. Jo; P. Carra J. Phys. Soc. Jpn, 68 (1999), p. 3191

[23] Ch. Brouder; C.R. Natoli; Ph. Sainctavit; J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev J. Synchrotron Radiat., 6 (1999), p. 261

[24] I.E. Dzyaloshinskii Sov. Phys. JETP, 10 (1960), p. 628

[25] Magnetoelectric Interaction Phenomena in Crystals (A.J. Freeman; H. Scmhid, eds.), Gordon & Breach, London, 1975

[26] J. Goulon; A. Rogalev; F. Wilhelm; C. Goulon-Ginet; P. Carra; D. Cabaret; Ch. Brouder Phys. Rev. Lett., 88 (2002), p. 237401

[27] J. Goulon; A. Rogalev; C. Goulon-Ginet; G. Benayoun; L. Paolasini; Ch. Brouder; C. Malgrange; P.A. Metcalf Phys. Rev. Lett., 85 (2000), p. 4385

[28] J. Goulon; N. Jaouen; A. Rogalev; F. Wilhelm; C. Goulon-Ginet; Ch. Brouder; Y. Joly; E.N. Ovchinnikova; V.E. Dmitrienko J. Phys.: Condens. Matter, 19 (2007), p. 156201

[29] J. Goulon; A. Rogalev; C. Gauthier; C. Goulon-Ginet; S. Pasté; R. Signorato; C. Neuman; L. Varga; C. Malgrange J. Synchrotron Radiat., 5 (1998), p. 232

[30] A. Rogalev; J. Goulon; C. Goulon-Ginet; C. Malgrange Magnetism and Synchrotron Radiation (E. Beaurepaire et al., eds.), Lecture Notes in Physics, vol. 565, Springer, Berlin, 2001, p. 60

[31] P. Elleaume J. Synchrotron Radiat., 1 (1994), p. 19

[32] A. Rogalev; J. Goulon; G. Benayoun; P. Elleaume; J. Chavanne; C. Penel; P. Van Vaerenbergh Proc. SPIE, 3773 (1999), p. 275

[33] J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev; V. Gotte; Ch. Brouder; C. Malgrange Eur. Phys. J. B, 12 (1999), p. 373

[34] J. Goulon; C. Goulon-Ginet; A. Rogalev; G. Benayoun; Ch. Brouder; C.R. Natoli J. Synchrotron Radiat., 7 (2000), p. 182

[35] C. Malgrange; L. Varga; C. Giles; A. Rogalev; J. Goulon Proc. SPIE, 3773 (1999), p. 326

[36] J. Kaniauskas Liet. Fiz. Rink., XIV (1974), p. 463 (in Russian)

[37] W. Voigt Ann. Phys. (Leipzig), 18 (1905), p. 651

[38] F.I. Fedorov Opt. Spectrosc. (USSR), 6 (1959), p. 237

[39] F.I. Fedorov; B.V. Bokut; A.F. Konstantinova Sov. Phys. Crystallogr., 7 (1963), p. 738

[40] E.L. Ivchenko; S.A. Permogorov; A.V. Sel'kin JETP Lett., 27 (1978), p. 24

[41] E.B. Graham; R.E. Raab Proc. R. Soc. A (London), 430 (1990), p. 593

[42] N. Jaouen; F. Wilhelm; A. Rogalev; J. Goulon; J.M. Tonnerre AIP Conf. Proc., 705 (2004), p. 1134

[43] G. Van der Laan; B.T. Thole; G.A. Sawatzky; J.B. Goedkoop; J.C. Fuggle; J.M. Esteva; R. Karnatak; J.P. Remeika; H.A. Dabkowska Phys. Rev. B, 34 (1986), p. 6529

[44] R.R. Birss; R.G. Shrubsall Philos. Mag., 15 (1967), p. 687

[45] R.M. Hornreich; S. Shtrikman Phys. Rev., 171 (1968), p. 1065

[46] E.B. Graham; R.E. Raab Philos. Mag., 66 (1992), p. 269

[47] V.A. Markelov; M.A. Novikov; A.A. Turkin JETP Lett., 25 (1977), p. 378

[48] B.B. Krichevtsov; V.V. Pavlov; R.V. Pisarev; V.N. Gridnev J. Phys.: Condens. Matter, 5 (1993), p. 8233

[49] R.E. Word; S.A. Werner; W.B. Yelon; J.M. Honig; S. Shivashankar Phys. Rev. B, 23 (1981), p. 3533

[50] B.I. Al'shin; D.N. Astrov Sov. Phys. JETP, 17 (1963), p. 809

[51] L. Paolasini; C. Vettier; F. de Bergevin; F. Yakhou; D. Mannix; A. Stunault; W. Neubeck; M. Altarelli; M. Fabrizio; P.A. Metcalf; J.M. Honig Phys. Rev. Lett., 82 (1999), p. 4719

[52] M. Kubota; T. Arima; Y. Kaneko; J.P. He; X.Z. Yu; Y. Tokura Phys. Rev. Lett., 92 (2004), p. 137401

[53] N.B. Baranova; B.Ya. Zel'dovich Mol. Phys., 38 (1979), p. 1085

[54] L.D. Barron; J. Vrbancich Mol. Phys., 51 (1984), p. 715

[55] G.L.J.A. Rikken; E. Raupach Nature, 390 (1997), p. 493

[56] V.M. Dubovik Sov. Phys. Crystallogr., 32 (1988), p. 314

[57] E.J. Samuelsen; M.T. Hutchings; G. Shirane Physica, 48 (1970), p. 13

[58] M. Vallade, Ph.D. Thesis, Université J. Fourier, Grenoble, 1968 (Chapter IV)

[59] V.P. Plakthy Solid State Commun., 79 (1991), p. 313

[60] B.T. Thole; P. Carra; F. Sette; G. van der Laan Phys. Rev. Lett., 68 (1992), p. 1943

[61] P. Carra; B.T. Thole; M. Altarelli; X. Wang Phys. Rev. Lett., 70 (1993), p. 694

[62] P. Carra; R. Benoist Phys. Rev. B, 62 (2000), p. R7703

[63] P. Carra J. Magn. Magn. Mat., 233 (2001), p. 8

[64] P. Carra; A. Jerez; I. Marri Phys. Rev. B, 67 (2003), p. 045111

[65] I. Marri; P. Carra Phys. Rev. B, 69 (2004), p. 113101

[66] I.B. Khriplovich Parity Non-Conservation in Atomic Phenomena, Gordon and Breach, New York, 1991

[67] Ya.B. Zel´dovich Sov. Phys. JETP, 6 (1958), p. 1184

[68] S. Di Matteo; C.R. Natoli Phys. Rev. B, 66 (2002), p. 212413

[69] L. Pasteur Rev. Sci., 7 (1884), p. 2

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