Regensburg 2004 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 46: Poster

DY 46.8: Poster

Donnerstag, 11. März 2004, 16:00–18:00, Poster D

Einfluss der anharmonischen Wechselwirkung auf den "Boson-Peak" — •Edith Maurer¹, Walter Schirmacher¹ und Markus Pöhlmann^1,2 — ¹Phys.-Dept. E13, TU MMünchen, 85747 Garching — ²Institut Laue-Langevin, Grenoble

Mit feldtheoretischen Methoden haben wir eine Mean-Field-Theorie für das Schwingungsspektrum ungeordneter und schwach anharmonischer Festkörper entwickelt. Im harmonischen Limes ergibt sich die niederfrequente Erhöhung der Schwingungszustandsdichte bezüglich des Debye-Gesetzes ("Boson-Peak") als Folge der Unordnung in den elastischen Konstanten. Mit ansteigender Unordnung (Varianz der fluktuierenden elastischen Konstanten) verstärkt sich der Boson-Peak und verschiebt sich zu niedrigeren Frequenzen, wie es im Experiment beobachtet wird. Die Anwesenheit anharmonischer Wechselwirkung führt zu einem Anstieg des Spektrums mit der Temperatur unterhalb des Boson-Peaks, ebenfalls in Übereinstimmung mit den Experimenten. Die Theorie sagt einen Übergang zu einer nichtergodischen Phase voraus. Der Boson-Peak lässt sich als Precursor-Phänomen dieses Übergangs interpretieren. Die Bosonpeakeigenschaften der Zustandsdichte übertragen sich auf die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Wärme. Unterhalb des Boson-Peaks sagt unsere Theorie eine anomale, von der Debye-Theorie abweichende Temperaturabhängigkeit voraus.