Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 3: Amorphe Festkörper und Defektsysteme

TT 3.4: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 15:15–15:30, F3

Anomaler Isotopeneffekt von OH⁻- und OD⁻-Tunnelsystemen in KCl-Kristallen — •S. Ludwig, M. Nullmeier und C. Enss — Institut für Angewandte Physik, Universität Heidelberg, Albert-Ueberle-Str. 3-5, D-69120 Heidelberg

OH⁻-Moleküle substituieren Chlorionen in KCl-Kristallen. Aufgrund der Form und Größe der OH⁻-Moleküle ergeben sich sechs energetisch äquivalente Einbaulagen im KCl-Gitter, wobei die elektrischen und elastischen Momente der OH⁻-Moleküle entlang der ⟨ 100⟩-Richtung des Kristalls ausgerichtet sind. Bei tiefen Temperaturen bewegen sich die OH⁻-Defekte zwischen diesen Vorzugsorientierungen durch Tunnelprozesse. Mit Hilfe von dielektrischen Experimenten haben wir die Tunnelaufspaltung von OH⁻- und OD⁻-Molekülen in KCl-Kristallen bestimmt. überraschenderweise zeigte sich, daß die Tunnelaufspaltung von OD⁻ deutlich größer ist als die von OH⁻, d.h. der schwerere Defekt hat die höhere Tunnelwahrscheinlichkeit. Wir stellen Messungen der dielektrischen Suszeptibilität bei verschiedenen Frequenzen zwischen 1 kHz und 1 GHz an Proben mit unterschiedlichen Konzentrationen vor und diskutieren mögliche Erklärungen für die beobachtete anomale Massenabhängigkeit.