Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Dielektrische Festkörper Mittwoch
DF 5.6 Mi 14:30 Poster C
Vergleich dielektrischer und mechanischer Spektroskopie
an Poly(methylmethacrylat) — •Peter Rösner 1 , Konrad
Samwer 1 , Robert Wehn 2 , Peter Lunkenheimer 2 , Alois Loidl 2 ,
Erik Süske 3 und Hans-Ulrich Krebs 3 — 1 I. Physikalisches Institut,
Georg-August-Universität Göttingen, 37077 Göttingen — 2 Lst. für
Experimentalphysik V, Universität Augsburg, 86159 Augsburg —
3 Institut für Materialphysik, Georg-August-Universität Göttingen,
37077 Göttingen
Poly(methylmethacrylat), PMMA, ist ein Polymer, das in seinem dielektrischen
Verlust neben dem primären α-Prozess durch viskoses Fließen
einen stark ausgeprägten β-Peak zeigt. Da die Seitengruppen das
Hauptdipolmoment des Moleküls tragen, koppelt das anregende elektrische
Feld hier besonders effektiv an.
In vergleichenden Messungen wurde an dünnen PMMA-Schichten temperaturabhängig
sowohl der dielektrische, als auch der mechanische Verlust
bei derselben Frequenz untersucht. Bei den mechanischen Messungen
wurde dazu ein Doppel-Paddel-Oszillator als Substrat verwendet und in
Torsion bei 5400 Hz der komplexe Schermodul gemessen. Die mechanischen
Spektren zeigen signifikante Unterschiede zu den dielektrischen
Messungen. Dabei stellt sich insbesondere die Frage, wieweit α- und β-
Relaxation als unabhängige Phänomene betrachtet werden dürfen und
auf welche Weise sich das in dielektrischen Messungen beobachtete merging
auf mechanische Untersuchungen übertragen lässt.
Die Arbeit wird von der DFG im Rahmen des GRK 782 und des SFB
602 Projekt B8 gefördert.
DF 5.7 Mi 14:30 Poster C
Brownian oscillator model for nonresonant holeburning in the
Terahertz-regime — •Uli Häberle and Gregor Diezemann — Institut
für physikalische Chemie, Johannes-Gutenberg-Universität Mainz,
D-55099 Mainz
The response to the field sequence of nonresonant hole burning, a
pump-wait-probe experiment originally designed to investigate slow relaxation
in complex systems, is calculated for a model of Brownian oscillators.
The model allows to treat both overdamped and underdamped
motion. The case of underdamped oscillations is of particular interest
when low-frequency excitations in glassy systems are considered. Our
main focus lies on the possibility to discriminate between dynamic homogeneous
and heterogeneous relaxation. We show that a frequency selective
modification of the response should be feasible. This means that it
is possible to specifically adress certain parts of the spectrum. An experimental
realization of nonresonant holeburning in the Terahertz-regime
is therefore expected to shed further light on the nature of the vibrations
around the so-called boson peak.
DF 5.8 Mi 14:30 Poster C
Dielektrische Untersuchungen an Bleizinkniobat-Bleititanat —
•Tarek El Goresy und Roland Böhmer — Experimentelle Physik
III, Universität Dortmund, 44221 Dortmund
Wie alle Relaxorferroelektrika zeichnet sich Bleizinkniobat-Bleititanat
[Pb(Zn1/3Nb2/3)O3]1−x[PbTiO3]x (kurz: PZN-xPT) durch einen diffusen
Phasenübergang aus. In der Nähe der morphotropen Phasengrenze (0,09
≤ x ≤ 0,14) besitzt es ungewöhnlich hohe piezoelektrische Koeffizienten
[1]. Diese Eigenschaft macht PZN-xPT für viele Anwendungen interessant.
Andererseits ist der Polarisationsmechanismus noch weitgehend
ungeklärt. Wir präsentieren dielektrische Alterungsmessungen an
PZN-10PT in der Nähe des Maximums des dielektrischen Verlustes. Bei
Temperaturzyklen konnten wir nach dem Altern bei einer konstanten
Temperatur Gedächtnis- und Verjüngungseffekte beobachten. Des weiteren
untersuchten wir die dielektrischen Eigenschaften von PZN-10PT
mittels dielektrischer Lochbrennspektroskopie. Beide Methoden erlauben
Rückschlüsse auf den Polarisationsmechanismus.
[1] Chi-Shun Tu, J. Appl. Phys. 87, 2327 (2000)
DF 5.9 Mi 14:30 Poster C
Microscopic ion dynamics in lithium silicate glasses studied
by molecular dynamics simulations — •Magnus Kunow and
Andreas Heuer — Westfälische Wilhelms-Universität, Institut für
Physikalische Chemie, and Sonderforschungsbereich 458, Corrensstraße
30, D-48149 Münster
We use molecular dynamics computer simulations to investigate the
microscopic ion dynamics in a system consisting of 50 SiO2. Below the
computer glass transition temperature the long range alkali dynamics is
decoupled from the glass forming species, which provide a quasi-frozen
network structure.
To obtain an improved understanding of the alkali dynamics we have
varied the conditions of the simulations in two different ways. First, we
have artifically immobilized the network. It turns out that the activation
energy of the Li diffusion strongly increases. Thus the occurrence of single
Li hops strongly depends on local network dynamics. We find that
the saddle for a transition between two minimum positions is lowered
by the local dynamics of the network. Detailed analysis of trajectories
revealed that oxygen atoms near the saddle perform motions opening a
”doorway” for the hopping Li ion. Second, we have applied strong electric
fields (E ≥ 5 ∗ 10 5 V/cm) to our simulations. In this way we obtain
information about the current density function of the system in the nonlinear
response regime which can be directly compared to experimental
data from non-linear conductivity measurements. This comparison may
help to clarify the information content of this type of experiments.
DF 5.10 Mi 14:30 Poster C
Charakterisierung laserbearbeiteter Gläser mit optischen und
Röntgenmethoden — •L. Müller 1,2 , U. Klemradt 1 , R. Poprawe
2 , E.W. Kreutz 2 , R. Wagner 2 , J. Gottmann 2 und A. Horn 2 —
1 II Physikalisches Inst., RWTH Aachen — 2 Lehrstuhl für Lasertechnik,
RWTH Aachen
Mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung (τ = 100fs) werden in Silikat-
Gläsern Modifikationen hervorgerufen, die unter anderem zu Brechungsindexveränderungen
führen und zur Herstellung von Wellenleitern im
Volumen genutzt werden. Die Brechungsindexänderung wird durch laserinduzierte
Defekte und Dichteänderung im Glas erzeugt. Ziel der
Untersuchungen ist, eine Dichteänderung der erzeugten Strukturen in
Quarzglas und einem Borsilikatglas zu quantifizieren. Mittels eines Wellenleitermessplatzes
werden Dämpfung, Streuung, geführte Moden und
die numerische Apertur der resultierenden optischen Wellenleiter gemessen
und der effektive Brechungsindex ermittelt. Spekulare und diffuse
Röntgenreflexionsmessungen sollen eine Dichteänderung im Material aufzeigen,
so dass deren Anteil an der optischen Brechungsindexänderung
festgestellt werden kann.
DF 5.11 Mi 14:30 Poster C
Temperaturabhängigkeit der Quadrupolwechselwirkung für
111-In in Saphir — •J. Penner und R. Vianden — Helmholtz -
Institut für Strahlen- und Kernphysik, Nußallee 14–16, 53115 Bonn
Temperaturabhängige Messungen der Hyperfeinwechselwirkung der
111 In Sonde in Saphir zeigen, dass nach der Implantation mit 111 In und
Ausheilen bei 1000 ◦ C der ungestörte Anteil fu reversibel zwischen 50%
bei 4K, 5% bei 100K und 80% bei 973K schwankt.
Als mögliche Erklärung des Verhaltens bietet sich das Auftreten eines
sogenannten ”after effects” nach dem EC-Zerfall des 111 In zu 111 Cd an.
Dabei ensteht zunächst ionisiertes 111 Cd das anschließenden durch Aufnahme
von Elektronen aus der Umgebung in den Grundzustand übergeht.
Die dazu notwendige Elektronen erreichen das Cd Ion bei höheren Temperaturen
durch sogenannte Hüpfprozesse (inkohärentes Tunneln) und
bei tiefen Temperaturen durch kohärentes Tunneln.
Zur Bestätigung dieses Modells sind Messungen mit 111m Cd in Al2O3
geplant.
DF 5.12 Mi 14:30 Poster C
Studies on local structure and Li diffusion in LiAlO2 single crystals
using 7 Li and 27 Al NMR spectroscopy — •Sylvio Indris 1 ,
Daniel Albrecht 1 , Paul Heitjans 1 , and Reinhard Uecker 2 —
1 Institut für Physikalische Chemie und Elektrochemie, Universität Hannover,
30167 Hannover, Germany — 2 Institut für Kristallzüchtung, 12489
Berlin, Germany
We studied the local structure of LiAlO2 single crystals by 7 Li and 27 Al
NMR spectroscopy. Lineshape measurements with different orientations
of the crystals with respect to the magnetic field give the possibility to
probe the electric field gradients at the sites of the Li and Al ions, respectively,
and thus yield information about the local symmetry of these sites.
The dynamics of the Li ions was studied via the temperature dependence
of the 7 Li NMR lineshapes and 7 Li spin-lattice relaxation times T1. These
measurements were done at temperatures between 300K and 1000K and
for different crystallographic orientations. The results are discussed with
respect to the hopping rate of the Li ions and the activation barriers
for single ion jumps and are compared with results from conductivity
measurements and quantum chemical calculations.