Entwicklung einer neuen kontaktfreien Messmethode zur Bestimmung der spezifischen Wärme von amorphen Festkörpern bei ultratiefen Temperaturen

Parasitäre Wärmeeinträge aufgrund von elektrischen Zuleitungen sind ein generelles Problem bei Messungen im Bereich tiefer und ultratiefer Temperaturen. Um solche unerwünschten Effekte zu vermeiden, wurden bereits in den vergangenen Jahren zunehmend kontaktfreie Verfahren zur Untersuchung der thermischen Eigenschaften von Gläsern eingesetzt. Eine besondere Herausforderung diesbezüglich stellt die Messung der Wärmekapazität von dielektrischen Gläsern unterhalb einer Temperatur von 15mK dar. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine berührungsfreie Methode für die Messung der spezifischen Wärme von Gläsern entwickelt, wobei die Thermometrie auf der temperaturabhängigen Amplitude kohärenter Zwei-Puls-Polarisationsechos basiert und optisch geheizt wurde. Unterhalb von 1K werden viele Eigenschaften von Gläsern durch atomare Tunnelsysteme bestimmt. Mittels dieser Zwei-Niveau-Systeme können Polarisationsechos in Gläsern bei tiefen Temperaturen erzeugt und als intrinsisches Thermometer genutzt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein solcher Messaufbau realisiert. Es wurden Messungen der spezifischen Wärme an dem optischen Glas BK7 erstmals bis zu einer tiefsten Temperatur von 8,3mK durchgeführt, wobei eine nahezu lineare Temperaturabhängigkeit beobachtet wurde