KIP-Veröffentlichungen

Tunnelsysteme bestimmen die Tieftemperatureigenschaften amorpher Festkörper. Durch das phänomenologische Standardtunnelmodell lassen sich diese gut beschreiben. Jedoch wurden in früheren dielektrischen Messungen unter Anderem erhebliche Abweichungen von diesem Modell festgestellt.
Zahlreiche Erweiterungen des Modells wie die Berücksichtigung von Kernquadrupolen, deren Einfluss in Polarisationsechos bewiesen werden konnte, wurden als Folge vorgeschlagen. Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, eine bromierte Version des amorphen Monomers Bisphenol-Adiglycidether (Br-DGEBA) auf die Gültigkeit des Standardtunnelmodells und Einflüsse von Quadrupolmomenten, wegen der vorhandenen Bromatome, im MHz-Bereich zu untersuchen. Die Probe Br-DGEBA wurde in dieser Arbeit auf ihre dielektrischen Eigenschaften im Temperaturbereich von 10mK bis 5K untersucht. Das Glas dient als Dielektrikum eines Kondensators, der in Form eines LC-Parallelschwingkreises in einem Verdünnungskryostaten eingebaut und mit einem Netzwerk- Analysator ausgelesen wurde. Die Resonanzfrequenz betrug dabei 63MHz.
Das charakteristische Minimum im Realteil der dielektrischen Funktion von Br-DGEBA liegt bei 1,1K. Die Steigungen oberhalb und unterhalb der Temperatur des Minimums folgen dem Standardtunnelmodell.
Lediglich unterhalb von 20mK ist eine Abweichung zu erkennen die als Indiz für die Einflussnahme der vorhandenen Kernquadrupolmomente gesehen werden kann. Jedoch ist ein systematischer Fehler aufgrund nicht vollständiger Thermalisierung der Probe aufgrund einer sehr großen Wärmekapazität nicht auszuschließen. Diese wurde bereits in vorherigen Messungen an Gläsern mit großen Kernquadrupolmomenten beobachtet.

Tunneling systems determine the low-temperature properties of amorphous solids. The phenomenological standard tunneling model provides a solid description. However, significant deviations from this model were noted in earlier dielectric measurements. Numerous extensions of the model, such as the consideration of nuclear quadrupoles whose influence could be proved in polarization echoes were proposed as a consequence. The goal of this work is to investigate a brominated version of the amorphous monomer bisphenol-A-diglycidylether (Br-DGEBA) on the validity of the standard tunneling model and the influence of quadrupole moments, due to the presence of bromine atoms, in the MHz range. The sample Br-DGEBA was investigated in this work for its dielectric properties in the temperature range from 10mK to 5K. The glass serves as a dielectric of a capacitor, which was installed in the form of an LC parallel resonant circuit in a dilution refrigerator. The sample got read out with a network analyzer with a resonance frequency of 63MHz. The characteristic minimum in the real part of the dielectric function of Br-DGEBA is 1.1K. The slopes above and below the minimum temperature follow the standard tunneling model. Only below 20mK a deviation can be seen which can be interpreted as an indication of the influence of the existing nuclear quadrupole moments. However, a systematic error due to incomplete thermalization of the sample due to a very large heat capacity can not be excluded. This has already been observed in previous measurements on glasses with large nuclear quadrupole moments.