English Title: Investigations on quench-condensed rare gas films with surface acoustic waves

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Abstract

Abschreckend kondensierte Edelgasfilme stellen ein einfaches Modellsystem für die Untersuchung von Tunnelsystemen in amorphen und polykristallinen Festkörpern dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur zur Messung der elastischen Eigenschaften solcher Adsorbate mit hochfrequenten akustischen Oberflächenwellen in Betrieb genommen und teilweise neu aufgebaut sowie erste Messungen an Filmen aus Argon,Neon und Argon-Neon-Mischungen durchgeführt. Während des Temperns oberhalb der Kondensationstemperatur treten große Schallgeschwindigkeitsänderungen auf, die auf Änderungen der elastischen Konstanten infolge von strukturellen Umlagerungsprozessen im Film beruhen. Der Temperprozeß hat außerdem einen beträchtlichen Einfluss auf die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit und der Dämpfung, die durch die Wechselwirkung der Ultraschallwelle mit Tunnelsystemen bestimmt ist. Weiterhin werden Verfahren zur Bestimmung der Dichte und der elastischen Konstanten der Adsorbate und zur Skalierung der Rohdaten auf Werte, die Messungen mit Volumenwellen entsprechen, vorgestellt. Für die Dichte und die elastischen Konstanten wurden Werte gefunden, die deutlich unter denen der entsprechenden Volumenkristalle liegen.

Translation of abstract (English)

Quench-condensed rare gas films represent a simple model system to study tunneling states in amorphous and polycrystalline solids. Within this thesis an apparatus was set up to measure the elastic properties of thin films and first measurements on argon, neon, and mixtures of argon and neon were carried out. On annealing above the condensation temperature strong changes of the sound velocity occur indicating a drastic increase of the elastic constants which arise from a structural rearrangement of the film. The annealing procedure has also significant influence on the temperature dependence of the sound velocity and attenuation which is governed by interaction between the ultrasonic wave and tunneling states. Furthermore, methods are proposed to determine the density and the elastic constants of quench-condensed films and to scale the raw data appropriately to bulk values of the adsorbates. The density and the elastic constants are found to be considerably smaller than corresponding bulk values.