KIP-Veröffentlichungen

Bei Temperaturen unter 1K werden die physikalischen Eigenschaften von Gläsern durch atomare Tunnelsysteme bestimmt. Vieler dieser Eigenschaften können im phänomenologischen Standardtunnelmodell erfolgreich beschrieben werden. Das Modell der spektralen Diffusion berücksichtigt die Wechselwirkungen der Tunnelsysteme untereinander und macht Vorhersagen für den Verlauf des daraus resultierenden Zerfalls der Echoamplitude bei Polarisationsechoexperimenten. Aus Messungen des Echozerfalls in Zweipuls- und Dreipuls-Polarisationsechoexperimenten lassen sich Informationen über die Stärke dieser Wechselwirkungen, die Verteilung der Asymmetrieenergie der untersuchten Tunnelsysteme und den Einfluss von Relaxationsprozessen gewinnen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte durch Echo-Experimente am Borsilikat-Glas BK7 bei Temperaturen zwischen 7mK und 70mK das Kurzzeitlimit der spektralen Diffusion sehr gut bestätigt werden. Anhand des unerwartet schnellen Zerfalls bei großen Pulsabständen und tiefen Temperaturen wurden zwei Abschätzungen für die obere Grenze einer hypothetischen minimalen Asymmetrieenergie in BK7 ermittelt. Desweiteren wurden aus Messungen der τ₁-Relaxation Werte für die Kopplungskonstanten γ_l und γ_t in BK7 bestimmt, die gut mit bisher berichteten übereinstimmen. Durch Messungen bei sehr großen Pulsabständen und höheren Temperaturen wurde ein Zeitbereich des Echozerfalls erreicht, welcher nicht mehr durch das Kurzzeitlimit des Modells der spektralen Diffusion beschrieben werden kann. Der in diesem zweiten Zeitbereich vorhergesagte langsamere Zerfall stimmt sehr gut mit den gemessenen Daten überein.

At temperatures below 1K the properties of amorphous solids are determined by atomic tunneling systems. Many of these properties can be successful described by the phenomenological standard tunneling model. The spectral diffusion model, which accounts for the interaction between these tunneling systems, predicts the shape of the resulting decay of the echo ampltidue in polarisation echo experiments. Through measurements of the echo decay in two-pulse and three-pulse polarisation echo experiments, one can derive information about the strength of this mutual interaction, the distribution of the asymmetry energy of the examined tunneling systems and the influence of relaxation processes. By performing echo experiments on the borosilicate glass BK7 at temperatures between 7mK and 70mK, the short time limit of the spectral diffusion model could be verified very well. From the unexpected fast decay at longer pulse seperations and low temperatures, two estimations for a hypothetic minimum asymmetry energy in BK7 were determined. Furthermore measurements of the τ₁-relaxation yielded values for the coupling constants γ_l and γ_t in BK7, which agree with preexisting data. In measurements with very long pulse seperations and at higher temperatures, a time regime was reached, which can no longer be described by the short time limit of the spectral diffusion model. The predicted slower decay of the echo decay in this second time regime very well agrees with the measured data.