自旋磁共振

自旋磁共振

自旋磁共振,主要使用在物理、生物、化學等領域,可作為研究領域最有效的科研手段之一。主要測樣品中單電子、自由基及自由基對。可檢測的樣品狀態為液體、固體、粉末、薄膜以及動物內臟組織。

基本介紹

  • 中文名:自旋磁共振
  • 外文名:Spin magnetic resonance
  • 儀器類別:0303070901
  • 指標信息:順磁儀
  • 工作範圍:9GHz—10GHz
簡介,套用領域,劣勢,儀器類別,指標信息,構成,新發展方向,

簡介

正自旋在物質中廣泛存在,因而自旋磁共振技術能夠用來準確、快速和無破壞性地獲取物質的組成和結構上的信息,是當代科學中最為重要的物質探索技術之一。一般的自旋磁共振譜儀基於系綜探測原理,它的測試對象是含有百億個以上相同自旋的系綜樣品。然而,近年來隨著物質科學探索的不斷深入,人們開始逐漸從統計平均測量向直接探測單量子的信息邁進。在自旋磁共振領域,實現納米尺度的微觀磁共振,甚至單自旋磁共振是這一方向發展的極為重要的科學目標。
自旋磁共振
自旋磁共振

套用領域

對於本單位的研究領域主要是有機光化學體系,可測自旋標記、自旋捕獲及電子轉移樣品。更重要的是檢測短命樣品的中間體(納秒級)。

劣勢

受限於傳統的探測方式,室溫大氣環境下,一直未能將磁共振技術推進到納米甚至原子尺度。

儀器類別

0303070901 /儀器儀表 /成份分析儀器 /核磁共振波譜儀

指標信息

順磁儀(x-波段微波橋) 9GHz—10GHz工作範圍;
CW和寬頻檢測(用於時間分辨ESR檢測);
10英寸磁鐵系統;
12KW磁場電源 S/N 100KHz 440/1
解析度:9~22bit
變化 S/N 12.5KHz 408/1
場精確度高於500mG S/N 1.56KHz 240/1
穩定性較好 Broadhand
檢測 350/1

構成

YAG雷射器(雷射出口10Hz脈衝),有4個波長1064、532、355、266nm 雙通道示波器 500MHz工作頻率(納秒級)門積分器和數字平均儀(納秒級)。

新發展方向

某研究組選取了基於摻雜金剛石中氮-空位(以下簡寫為NV)對的固態單自旋作為探針,代替傳統的電探測方式,用基於此體系單自旋態製備成量子干涉儀,將微觀自旋體系產生的弱磁信號轉為干涉儀的相位,從而實現高靈敏度的信號檢測。該研究組用多種動力學解耦序列作用在NV上,在室溫大氣環境下成功探測到距離NV探針約1 nm處的單13C-13C對,並且通過實驗數據分析刻畫出兩個核自旋的相互作用,其關聯強度僅為690 Hz。從測得的相互作用,以原子尺度解析度解析出自旋對的空間取向和結構。

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