KIP-Veröffentlichungen

Die Tieftemperatureigenschaften von Gläsern werden durch Tunnelsysteme bestimmt. Als Methode zur Untersuchung der mikroskopischen Natur von Tunnelsystemen haben sich dielektrische Zweipuls-Polarisationsechoexperimente bewährt. Je nach Art und Anzahl der Kernmomente im Tunnelsystem und je nach Tunnelbewegung, zeigt die Echoamplitude in Abhängigkeit des Pulsabstands und des Magnetfelds eine charakteristische Schwebung. Ursache ist eine Aufspaltung der Tunnelniveaus aufgrund von Wechselwirkungen der Kernmomente. In teildeuteriertem Glyzerin enthalten die Tunnelsysteme elektrische Kernquadrupolmomente und die resultierende Schwebung faktorisiert mit der Anzahl der Quadrupole pro Tunnelsystem. Diese Eigenschaft wird in der vorliegenden Arbeit ausgenutzt, um die Anzahl n der Moleküle pro Tunnelsystem zu bestimmen. Dazu wurden Echomessungen an amorphen Mischungen aus 5-fach deuteriertem und natürlichem Glyzerin durchgeführt und die Abhängigkeit der Schwebung vom Mischungsverhältnis untersucht. Unter der Annahme homogener Mischungen wurde die für eine Mischung erwartete Schwebung für verschiedene n berechnet und mit den Messwerten verglichen.

Polarisation echo measurements on amorphous mixtures of partially deuterated and natural glycerol

The low temperature properties of amorphous solids are governed by tunnelling systems. Dielectric two-pulse polarisation echo measurements have proven to be a suitable tool for the investigation of the microscopic nature of the tunnelling systems. Depending on the number and nature of nuclear moments in the tunnelling system and on the tunnelling system"s dynamics, the echo amplitude shows a characteristic beating both with varying magnetic field and with varying pulse separation time. This is caused by a splitting of the tunnelling levels due to interactions of the nuclear moments. In partially deuterated glycerol the tunnelling systems contain nuclear electric quadrupole moments and the corresponding beating amplitude factorises with the number of quadrupoles per tunnelling system. This feature was utilised in the present thesis to determine the number n of molecules per tunnelling system. For that purpose echo measurements on mixtures of fivefold deuterated and natural glycerol were carried out and the dependence of the beating on the mixing ratio was analysed. Assuming homogeneous mixtures the mixture dependent beating was calculated for several fixed numbers n and compared to the measured values.