KIP-Veröffentlichungen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das dielektrische Polarisationsrauschen des organischen Glasbildners Tripropylenglycol in der Nähe der Glasübergangstemperatur von etwa 192 K untersucht. Dielektrisches Polarisationsrauschen liefert grundlegende Information über die in der Probe ablaufenden Relaxationsprozesse. Daher wurde die spektrale Leistungsdichte der Spannungs- und der Stromfluktuationen in der Umgebung des Glasübergangs gemessen. Der experimentell zugängliche Temperaturbereich des Kryostaten erstreckt sich von 77 K bis 300 K, die maximalen Kühlraten liegen bei 1 K/min. Ein selbstgebauter Elektrometerverstärker wurde benutzt, um die Spannungsfluktuationen eines Kondensators zu messen, der mit dem Probenmaterial gefüllt war. Die Stromfluktuationen für den Fall des kurzgeschlossenen Kondensators wurden mit einem Strom-Spannungswandler verstärkt. Die gemessenen Spektren  für Temperaturen  zwischen 190 K und 240 K stehen im Einklang mit dem Fluktuations-Dissipations-Theorem, was nicht nur zeigt, dass in diesem Fall Ergodizität vorausgesetzt werden kann, sondern dass die Methode auch qualitativ sinnvolle Ergebnisse liefert. Ein Vergleich mit Daten aus konventioneller dielektrischer Spektroskopie wird vorgestellt.

In this thesis the dielectric polarisation noise of the organic glass former tri-propylene glycol has been investigated, at temperatures around the glass transition of about 192 K. Dielectric polarisation noise contains fundamental information on relaxation processes in the sample. The voltage and current noise spectral density were measured in the vicinity of the glass transition. The accessible temperature range of the cryostat is 77 K to 300 K, the maximal cooling rate is  1 K/min. A home build electrometer amplifier was used to measure the voltage fluctuations of a capacitor  filled with the sample material.
In order to measure the current fluctuations of the sample a specially designed current-to-voltage converter was used.
The measured spectra at the temperatures between 190 K and 240 K are in agreement with the fluctuation-dissipation theorem, which shows not only that ergodicity holds, but also that this method gives quantitatively reliable results. Comparisons with frequency domain dielectric spectroscopy data are discussed.