KIP-Veröffentlichungen

Die grundlegende Natur von Neutrinos ist nach wie vor unklar. Der Nachweis des 0νββ-Zerfalls würde zeigen, dass Neutrinos Majorana-Teilchen und somit ihre eigenen Antiteilchen sind. Die AMoRE-Kollaboration verwendet mit ¹⁰⁰Mo angereicherte szintillierende Kristalle, um nach dem seltenen Prozess des 0νββ-Zerfalls zu suchen. Im szintillierenden Kristall erzeugt ein großer Teil der von wechselwirkenden Teilchen abgegebenen Energie einen Temperaturanstieg (Phononsignal), während ein kleiner Teil ein Photonensignal erzeugt. Die gleichzeitige Auslese der beiden Signale ermöglicht die Unterscheidung von Teilchen und die Reduzierung des Hintergrunds. Für den Einsatz im AMoRE-Experiment wird ein integrierter Phonon-Photon-Detektor (P2) auf Basis Metallischer Magnetischer Kalorimeter (MMC) entwickelt. Das Ziel des P2-Detektors ist es, eine bessere Zeitauflösung des Photonen Detektors zu erreichen und die Menge an passivem Material zu reduzieren.  In dieser Arbeit wird ein großflächiger Photonendetektor charakterisiert, der über eine zusätzliche Isolationsschicht aus Siliziumoxid auf dem Sensor verfügt. Der Detektor wird in einem trockenen Mischungskryostat betrieben. Die Form der Magnetisierungskurven stimmt mit den Erwartungen hinsichtlich zuvor entwickelter Detektoren überein. Gleichzeitig weist die Analyse der Pulsform auf eine langsame Komponente im Signalabfall hin, die bisher noch nicht beobachtet wurde. Die Rolle der Modifikationen in Bezug auf die erzielten Ergebnisse wird diskutiert.

The fundamental nature of neutrinos remains unclear. Evidence of 0νββ decay would show that neutrinos are Majorana particles and thus their own antiparticles. The AMoRE collaboration uses ¹⁰⁰Mo-enriched scintillating crystals to search for the rare process of 0νββ decay. In the scintillating crystal, a large percentage of the energy deposited by interacting particles generates an increase in temperature (phonon signal), while a small share generates a photon signal. The simultaneous readout of the two signals provides the possibility of particle discrimination and background reduction. An integrated phonon-photon detector (P2) based on metallic magnetic calorimeters (MMC) is being developed for the use in the AMoRE experiment. The goal of the P2 detector is to achieve a better time resolution for the photon detector and to reduce the amount of passive material. 

In this thesis, a large-area photon detector that has an additional insulation layer of silicon oxide on the sensor is characterized. The detector is operated in a dry dilution refrigerator. The shape of the magnetization curves is in better agreement with the expectation with respect to previously developed detectors. At the same time, the pulse shape analysis indicates a slow decay component which has not been observed so far. The role of the additional isolation layer in relation to the obtained results is discussed.