BRILLOUIN SCATTERING FROM AMORPHOUS POLYMERS AT LOW TEMPERATURES

Résumé
La vitesse et l'atténuation des phonons longitudinaux de fréquence 18 GHz ont été mesurées pour trois différents polymères (polyméthyl méthacrylate (PMMA), polystyrène (PS) et polycarbonate (PC)) par spectrométrie Brillouin à haute résolution, dans l'intervalle de température 0,3 à 20 K. Aux températures les plus basses (0,3 à 3 K), tous les échantillons montrent le comportement caractéristique des verres diéléctriques à basse température : une augmentation logarithmique de la vitesse acoustique et une décroissance lorsque la température augmente, mettant en évidence l'interaction résonnante des phonons avec les systèmes à deux niveaux. A plus haute température (5 à 20 K), pour tous les échantillons, l'absorption augmente linéairement avec la température et la vitesse décroît proportionnellement à T. Ce comportement peut être relié à un processus activé thermiquement. Les résultats sont présentés pour le PMMA, choisi comme exemple.

Abstract
For three different polymers (polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS), and polycarbonate (PC) ) sound velocity and attenuation of 18 GHz longitudinal phonons were measured in the temperature range from 0.3K to 20K by means of high resolution Brillouin spectroscopy. At the lowest temperatures from 0.3K to 3K all samples showed the characteristic low temperature behaviour of inorganic glasses, i.e. a logarithmic increase of the sound velocity and a decrease of the resonant absorption due to the interaction of phonons with two-level-systems. At higher temperatures (5K to 20K) for all samples, the absorption rises linearly with temperature whereas the sound velocity decreases proportional to T. This behaviour can be related to a thermally activated process. Data are only presented for PMMA as a typical example.