KIP-Veröffentlichungen

Die physikalischen Eigenschaften von Gläsern werden bei Temperaturen unterhalb von 1 Kelvin vor allem durch atomare Tunnelsysteme bestimmt, deren Einfluss auf viele physikalische Größen durch das phänomenologische Standardtunnelmodell zufriedenstellend erklärt werden kann. Zur Beschreibung dynamischer Glaseigenschaften müssen aber zusätzlich die Wechselwirkung der Tunnelsysteme mit Phononen, welche eine Thermalisierung, das heißt eine Relaxation der Besetzungszahl erlauben, und die durch das Modell der spektralen Diffusion beschriebene Wechselwirkung der Tunnelsysteme untereinander berücksichtigt werden. Polarisationsechoexperimente stellen eine geeignete Methode dar, um die Eigenschaften der Tunnelsysteme sowie deren Wechselwirkungsmechanismen zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden erstmals Dreipulspolarisationsechos an amorphem BaO-Al₂O₃-SiO₂ bei Temperaturen zwischen 7,5 mK und 70 mK  in Abhängigkeit vom Pulsabstand gemessen. Zur Beschreibung der Daten wurde das Modell der spekatralen Diffusion herangezogen. Es stellte sich heraus, dass nur unter Berücksichtigung bisher vernachlässigter Eigenschaften der Tunnelsysteme, wie Kernmomente und eine breite Verteilung der Stärke der Kopplung an Phononen, die gemessenen Echozerfallskurven zufriedenstellend beschrieben werden können.

The physical properties of glasses at temperatures below 1 Kelvin are mainly determined by atomic tunneling systems. The influence of those on many physical properties can satisfactorily be explained by the phenomenological standard tunneling model. The prediction of dynamic properties of glasses additionally requires the consideration of spectral diffusion and relaxation processes caused by mutual interactions of the tunneling systems and interactions with phonons. Dielectric polarisation echo experiments represent an appropriate method to investigate the properties of the tunneling systems and their interaction mechanisms. In this report, for the first time the decay of the amplitude of dielectric three-pulse polarisation echos was measured for BaO-Al₂O₃-SiO₂ glass between 7.5 mK and 70 mK. The measured data could satisfactorily be described by including additional assumptions concerning properties of the tunneling systems such as nuclear moments and a broad distribution of the tunneling system-phonon coupling constant.