KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2009
Autor(en) Marius Hempel
Titel Niederfrequente akustische Messungen an metallischen Gläsern bei sehr tiefen Temperaturen
KIP-Nummer HD-KIP 09-15
KIP-Gruppe(n) F3
Dokumentart Diplomarbeit
Keywords (angezeigt) mechanical oscillator, double paddle oscillator (dpo), bulk metallic glass (bmg), Zr55Cu30Ti10Ni5, tunneling model, internal friction, relative change of sound velocity
Quelle Diplomarbeit 2009
Abstract (de)

Im Rahmen dieser Arbeit wurden niederfrequente akustische Messungen mit einem mechanischen Oszillator durchgeführt. Erstmalig wurde ein so genannter Double Paddle Oscillator vollständig aus massivem metallischem Glas hergestellt und seine Tieftemperatureigenschaften untersucht. Die Double Paddle Geometrie zeichnet sich durch ein vielfältiges Modenspektrum im akustischen Frequenzbereich aus. Das Material der untersuchten Probe ist ein supraleitendes metallisches Glas mit der Zusammensetzung Zr55Cu30Ti10Ni5. Zur Untersuchung akustischer Eigenschaften dieser Probe, wie der inneren Reibung und relativen Schallgeschwindigkeitsänderung, wurde ein Versuchsaufbau entwickelt, mit dem man aufgrund dreier Elektroden ortsaufgelöst kapazitiv detektieren kann. Dieser Aufbau kann wegen seines modularen Charakters für eine induktive Detektion erweitert werden. Im Vergleich zu Vorhersagen des Tunnelmodells werden für die innere Reibung bei sehr tiefen Temperaturen deutlich erhöhte Werte gefunden. Sowohl die Temperatur- als auch die Frequenzabhängigkeit weichen systematisch von den Vorhersagen des Tunnelmodell ab. Nichtlineare Rückstellkräfte konnten als Ursache für die Abweichungen ausgeschlossen werden.

Abstract (en)

Within this thesis low frequency acoustic experiments using a mechanical oscillator were carried out. For the first time a double paddle oscillators entirely made of bulk metallic glass was fabricated and its low temperature properties were investigated. The sample consists of superconducting bulk metallic glass made of Zr55Cu30Ti10Ni5. An experimental setup has been developed which allows the capacitive detection of the motion of the oscillator at three different positions. Compared to the predictions of the tunneling model strongly
enhanced values of the internal friction were found. Temperature as well as frequency dependence systematically differ from the predictions of the tunneling model. Non-linear restoring forces could be excluded as the origin for the discrepancies.

Datei Diplomarbeit
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