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TT: Tiefe Temperaturen
TT 3: Amorphe- und Tunnelsysteme
TT 3.1: Hauptvortrag
Montag, 27. März 2000, 10:00–10:30, H18
Anomale Frequenzabhängigkeit der inneren Reibung von Quarzglas — •J. Classen, T. Burkert, C. Enss und S. Hunklinger — Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg, Albert-Ueberle-Str. 3-5, D-69120 Heidelberg
Mit Hilfe von mechanischen ,,double paddle“ Oszillatoren wurden die innere Reibung Q−1 und die Schallgeschwindigkeit δ v/v von Quarzglas bei sehr tiefen Temperaturen gemessen. Diese experimentelle Technik erm öglicht Messungen bei verschiedenen Frequenzen und mit sehr geringen Untergrundverlusten. Im Temperaturbereich 6−30 mK wurde ein Anstieg der inneren Reibung proportional zu Tα gefunden; der Exponent α nimmt mit wachsender Frequenz monoton zu und variiert zwischen Werten kleiner als 1 bei Frequenzen unterhalb von 1 kHz und größer als 2 bei 14 kHz. Ein Vergleich mit der inneren Reibung QSTM−1, die man nach dem Standardtunnelmodell erwarten würde, zeigt bei sehr tiefen Temperaturen eine deutliche Erhöhung der experimentellen Werte. Unterhalb von etwa 40 mK wächst das Verhältnis Q−1/QSTM−1 mit abnehmender Temperatur stark an, ist aber praktisch unabhängig von der Messfrequenz. Die plausibelste Ursache für die beobachtete Erhöhung der inneren Reibung ist die elastische Wechselwirkung zwischen den Tunnelsystemen; es erweist sich allerdings als schwierig, die Resultate quantitativ mit bisher vorgeschlagenen Theorien, die diese Wechselwirkung berücksichtigen, in Einklang zu bringen.