Untersuchung des mechanischen Verlustes amorpher Tantalpentoxid-Schichten

Die Empfindlichkeit präziser Messtechnik, speziell in Bezug auf optische Komponenten von Gravitationswellendetektoren, ist durch thermisches Rauschen limitiert. Um dieses Rauschen zu minimieren ist es sinnvoll Substrate und Schichten mit niedrigem mechanischen Verlust zu verwenden und bei kryogenen Temperaturen zu arbeiten. Es zeigt sich allerdings, dass hochreflektierende Schichten wie beispielsweise Tantalpentoxid aufgrund ihrer amorphen Phase einen großen mechanischen Verlust und somit auch ein hohes thermisches Rauschen aufweisen. Diese Arbeit gibt Hinweise darauf, dass es möglich sein könnte, den mechanischen Verlust von amorphem Tantalpentoxid durch gezielte Ionenimplantation und thermisches Ausheilen zu verringern. Dazu wurde der Temperaturverlauf des mechanischen Verlustes von tantalpentoxid-beschichteten Silizium-Cantilevern vor und nach Ionenimplantation charakterisiert. Die beobachteten Resultate geben Anhalt zu Möglichkeiten die eingangs angesprochene Empfindlichkeit von präziser Messtechnik zu steigern.