Jedrska magnetna resonanca v trdnem

Namen predmeta

Pri predmetu bodo študentje pridobili teoretično podlago in praktične izkušnje, ki jim bodo zadoščale za samostojno snemanje in vrednotenje spektrov jederske magnetne resonance v trdnih snoveh. Pridobljeno znanje jim bo predstavljalo izhodišče za nadaljnje usmerjeno in poglobljeno izpopolnjevanje v izbrani smeri (npr. magnetna resonanca farmacevtskih snovi, magnetna resonanca polimerov, magnetna resonanca biološko zanimivih snovi, magnetna resonanca anorganskih materialov itd.).

Predznanje

/

Preverjanje znanja

Seminar, udeležba pri praktičnem delu, ustni izpit.

Vsebina predmeta

1. Jedrska magnetna resonanca (fizikalne lastnosti jeder, jedra v magnetnem polju, klasični opis, kvantnomehanski opis, sunki radiofrekvenčnega polja, signal proste precesije, Hahnov odmev)
2. Interakcija jedra z okolico (kemijski premik, dipolna interakcija, kvadrupolna interakcija, hiperfina sklopitev, Knightov premik; organske in biološko zanimive snovi, diamagnetne snovi, paramagnetne snovi, kovine)
3. Spektralne črte praškastih vzorcev, lokalna simetrija in značilnosti črt
4. Jedrska magnetna resonanca visoke ločljivosti v trdnem (vrtenje pod magičnim kotom, velikostni redi interakcij, homogene in nehomogene razširitve črt, dipolno razklaplanje, vrtenje vzorca okoli dveh osi pri spektroskopiji kvadrupolnih jeder)
5. Relaksacija (spin-mrežna relaksacija, spin-spinska relaksacija, meritev T1 in T2)
6. Zahtevnejše meritve (dvojna resonanca in navzkrižna polarizacija, dvodimenzionalne meritve, metode za odpravljanje kvadrupolne razširitve črt)
7. Teorija povprečnega Hamiltonovega operatorja (homonuklearne in heteronuklearne interakcije in vrtenje vzorca pod magičnim kotom, meritve sklopitev med jedri, posredno opazovanje večkvantnih prehodov)
8. Primeri uporabe jedrske magnetne resonance v trdnem
9. Praktično delo na spektrometru (nastavitev magičnega kota, nastavitev homogenosti polja, umeritev jakosti radiofrekvenčnih polj, eksperiment z navzkrižno polarizacijo, meritev T1 in T2, obdelava podatkov npr. s programom VnmrJ)
10. Simulacije eksperimentov s paketom Simpson

Priporočena literatura

• M. H. Levitt, Spin dynamics, Wiley, Chichester 2002.
• C. P. Slichter, Principles of magnetic resonance, Springer, Berlin 1996.
• M. Mehring, Principles of high resolution NMR in solids, Springer, Berlin 1983.
• S. E. Ashbrook, M. J. Duer, Structural information from quadrupolar nuclei in solid state NMR, Concepts in Magnetic Resonance Part A: Bridging Education and Research, 28 (2006) 183-248.

• Literatura na svetovnem spletu:
- Joseph P. Hornak
- Rob Schurko