Dynamische Herkunft der anomal hohen Temperaturhärtung des elastischen Moduls in glasartigem Siliziumdioxid

Hochauflösende Brillouin-Streuungsexperimente werden unter hydrostatischen Drücken im Bereich von 0 bis 10 GPa in glasartigem Siliziumdioxid durchgeführt. Der Hyperschall-Dämpfungskoeffizient zeigt ein scharfes Maximum bei 2 GPa, das offensichtlich mit dem bekannten Minimum der Schalldämpfungsgeschwindigkeit übereinstimmt. Zwei Hauptprozesse tragen zur Schallabsorption bei: die thermische Relaxation lokaler Defekte und die anharmonischen Wechselwirkungen mit thermischen Schwingungen. Durch die Analyse der Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeit und das Abziehen der durch die oben genannten Mechanismen erzeugten Veränderungen wird die nicht entspannte Geschwindigkeit ermittelt. Diese ist bei niedrigen Temperaturen konstant und steigt anomal über einem Temperaturanstieg. Wir zeigen, dass der Anstieg stark vom Druck abhängt, was mit einer dynamischen Herkunft der strukturellen Veränderungen übereinstimmt, die die Härtung hervorrufen.