Niederfrequente akustische Messungen an Quarzglas
type: CreativeWork
description: In dieser Arbeit wurden Messungen der inneren Reibung und der relativen Schallgeschwindigkeitsänderung an Quarzglas im Bereich von 5mK bis 40K für vier verschiedene Frequenzen zwischen 334 und 5030Hz durchgeführt. Für die Experimente wurde ein mechanischer Oszillator, das sogenannte Double Paddle, verwendet, der sich durch seine im Vergleich zur früher verwendeten Vibrating-Reed-Methode deutlich geringere Untergrunddämpfung sowie das vielfältige Modenspektrum auszeichnet. Bei Temperaturen unterhalb von 30mK wurde ein Anstieg der inneren Reibung beobachtet, der proportional zu $T^{eta}$ verläuft, wobei $eta$ monoton mit der Meßfrequenz von 0,85 bis 1,74 zunimmt und damit deutlich abweicht vom $T^{3}$-Verhalten des Tunnelmodells, welches die Tieftemperatureigenschaften von Gläsern phänomenologisch beschreibt. Die mutmaßliche Ursache dieser Diskrepanzen liegt in der vom Tunnelmodell nicht berücksichtigten gegenseitigen Wechselwirkung der Tunnelsysteme, die besonders bei tiefen Temperaturen wichtig wird. Für den Dämpfungswert im Plateaubereich wurde eine schwache Abhängigkeit von der Meßfrequenz beobachtet. Aus der Frequenzabhängigkeit der Lage des Dämpfungsmaximums bei ca. 30K konnte eine Dominanz von thermisch aktivierten Prozessen gegenüber inkohärentem Tunneln in diesem Temperaturbereich gefolgert werden.
abstract: In dieser Arbeit wurden Messungen der inneren Reibung und der relativen Schallgeschwindigkeitsänderung an Quarzglas im Bereich von 5mK bis 40K für vier verschiedene Frequenzen zwischen 334 und 5030Hz durchgeführt. Für die Experimente wurde ein mechanischer Oszillator, das sogenannte Double Paddle, verwendet, der sich durch seine im Vergleich zur früher verwendeten Vibrating-Reed-Methode deutlich geringere Untergrunddämpfung sowie das vielfältige Modenspektrum auszeichnet. Bei Temperaturen unterhalb von 30mK wurde ein Anstieg der inneren Reibung beobachtet, der proportional zu $T^{eta}$ verläuft, wobei $eta$ monoton mit der Meßfrequenz von 0,85 bis 1,74 zunimmt und damit deutlich abweicht vom $T^{3}$-Verhalten des Tunnelmodells, welches die Tieftemperatureigenschaften von Gläsern phänomenologisch beschreibt. Die mutmaßliche Ursache dieser Diskrepanzen liegt in der vom Tunnelmodell nicht berücksichtigten gegenseitigen Wechselwirkung der Tunnelsysteme, die besonders bei tiefen Temperaturen wichtig wird. Für den Dämpfungswert im Plateaubereich wurde eine schwache Abhängigkeit von der Meßfrequenz beobachtet. Aus der Frequenzabhängigkeit der Lage des Dämpfungsmaximums bei ca. 30K konnte eine Dominanz von thermisch aktivierten Prozessen gegenüber inkohärentem Tunneln in diesem Temperaturbereich gefolgert werden.
author: Burkert, Till
date modified: 2026-07-24T02:30:47Z
provider: Universität Heidelberg ; Thes
publisher: Networked Digital Library of Theses and Dissertations
type: WebPage
source organization: Universität Heidelberg