English Title: Low frequency measurements on quench-condensed rare gas films and structural glasses : investigations with mechanical oscillators

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden niederfrequente akustische Messungen mit mechanischen Oszillatoren durchgeführt. In einem ersten Schwerpunkt wurden abschreckend kondensierte Edelgasfilme mithilfe von so genannten Double Paddle Oszillatoren aus Silizium, die eine sehr geringe Untergrunddämpfung aufweisen, untersucht. Aus dem Abdampfverhalten von binären Mischungen aus Neon und Argon, bei deren Präparation sowohl das Mischungsverhältnis als auch die Substrattemperatur variiert wurden, konnten Rückschlüsse auf mögliche Filmkonfigurationen gezogen werden. Die in mehreren diskreten Stufen stattfindende Desorption von Neon liefert starke Hinweise auf die Bildung von Strukturen mit festem stöchiometrischen Verhältnis der Form Ne(2)Ar und Ar(2)Ne sowie Indizien für eine weitere Struktur mit hohem Neonüberschuss. In einem zweiten Schwerpunkt wurde eine neuartige induktive Detektionstechnik für mechanische Oszillatoren mithilfe eines kommerziell erhältlichen dc-SQUIDs entwickelt. Die Überlegenheit dieser Technik gegenüber der konventionellen kapazitiven Methode wurde durch Messungen an einem Vibrating Reed aus Quarzglas demonstriert. Das Signal-Rausch-Verhältnis konnte bereits in diesen ersten Experimenten um etwa eine Größenordnung gegenüber der konventionellen Technik verbessert werden.

Translation of abstract (English)

Within this thesis low frequency measurements using mechanical oscillators were carried out. A main aspect was to investigate quench-condensed rare gas films on a high Q silicon double paddle oscillator. The desorption behavior of binary mixtures of neon and argon with different mixing ratios and preparation temperatures showed desorption of neon at several discrete temperatures. This gives strong evidence for the existence of structures with well defined stoichio-metric ratios, namely Ne(2)Ar and Ar(2)Ne. Furthermore, the existence of another structure with a large excess of neon is most likely. The second objective of this thesis was the development of a novel inductive detection technique for mechanical oscillators using a commercial dc-SQUID. The superiority of the new technique compared to the conventional capacitive detection method was demonstrated by measurements on a vitreous silica vibrating reed. The signal-to-noise ratio was improved about one order of magnitude already in these first experiments.