KIP-Veröffentlichungen

Das Verhalten amorpher Festkörper bei tiefen Temperaturen wird durch atomare Tunnelsysteme bestimmt, die durch das Standardtunnelmodell und seine Erweiterungen beschrieben werden.
Messungen der dielektrischen Eigenschaften des Polymerglases Polyvinylacetat zeigten allerdings deutliche Abweichungen von den Vorhersagen des Standardtunnelmodells.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher das Thermalisierungsverhalten der Probe Polyvinylacetat im Temperaturbereich von 102 mK bis 8 mK untersucht. Verschiedene Messungen mit steigender, fallender oder über lange Zeit konstanter Temperatur zeigten, dass die Probe nicht vollständig thermalisierte.
Diverse Theorien wie die Ortho-Para-Konversion von Wasserstoff, Wärmeabgabe durch tunnelnde Defekte oder Energieeinträge bedingt durch das Experiment selbst wurden dahingehend diskutiert. So konnte durch eine Messung an dem strukturell sehr ähnlichen Polymerglas Polyvinylchlorid aufgrund einer sich einstellenden Thermalisierung systematische Fehlerquellen des experimentellen Aufbaus weitestgehend ausgeschlossen werden. Ebenso lässt sich die ausbleibende Thermalisierung nicht im Modell des Ortho-Para Übergangs und nicht mit der üblichen Wärmeabgabe durch tunnelnde Defekte erklären.
Mit den gewonnen Erkenntnissen war es außerdem möglich, bereits vorhandenen dielektrischen Messungen die korrekten Temperaturen zuzuordnen.

The properties of amorphous solids at low temperatures are determined by atomic tunneling systems, which are described by the standard tunneling model and its extensions.
However, the results of dielectric measurements on the polymerglas Polyvinylacetat deviated significantly from the expectation of the standard tunneling model. In the framework of this thesis a measurement of the thermalization properties of Polyvinylacetat was carried out in the temperature range between 102 mK and 8 mK. Different measurements with decreasing, increasing and constant temperature over a long time showed, that the sample did not thermalize completely.
Various theories, like the ortho-para-conversion in hydrogen, heat release of tunneling defects or heat sources from the experimental setup itself have been discussed. By a measurement on the structurally similar polymerglas Polyvinylchlorid a thermalization could be observed and thus
systematic heat sources of the experimental setup could be excluded. Likewise the missing thermalization could not be explained by the ortho-para-conversion or the usual heat release of tunneling defects.
Furthermore the gained results allowed to assign the correct temperature to an existing dielectric measurement.