Динамическая ядерная поляризация

Спиновая поляризация атомных ядер в ответ на перестройку спина электрона в магнитном поле

Динамическая ядерная поляризация (ДПЯ) является одним из нескольких методов гиперполяризации , разработанных для повышения чувствительности спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) . Несмотря на то, что ЯМР является важным аналитическим инструментом с приложениями в нескольких областях, его низкая чувствительность накладывает серьезные ограничения на анализ образцов с низкими концентрациями и ограниченными массами и объемами. ^[1] Эта низкая чувствительность обусловлена ​​относительно низкими ядерными гиромагнитными отношениями ( γ _n ) активных ядер ЯМР ( ¹ H, ¹³ C, ¹⁵ N и т. д.), а также низкой естественной распространенностью определенных ядер. ^{[2] [3] [4]} Было разработано несколько методов для устранения этого ограничения, включая аппаратные корректировки приборов и оборудования ЯМР (например, ЯМР-трубок), усовершенствования методов обработки данных и методы переноса поляризации на активные ядра ЯМР в образце, под которые подпадает ДПЯ. ^[3]

Оверхаузер и др. ^[5] были первыми, кто выдвинул гипотезу и описал эффект DNP в 1953 году; позже в том же году Карвер и Слихтер ^[6] наблюдали эффект в экспериментах с использованием металлического лития. ^{[2] [4]} DNP включает в себя передачу поляризации электронных спинов соседним ядерным спинам с использованием микроволнового облучения на переходах электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) или вблизи них . Он основан на двух фундаментальных концепциях: во-первых, электронный гиромагнитный момент ( γ _e ) на несколько порядков больше γ _n (примерно в 658 раз больше; см. ниже), и, во-вторых, релаксация электронных спинов происходит намного быстрее, чем ядерных спинов. ^[7]

${\displaystyle {P_{e} \over P_{n}}\approx {\gamma _{e} \over \gamma _{n}}\approx {{1.760859644\times 10^{11}s^{-}1} \over {2.675221900\times 10^{8}s^{-}1}}\approx 658}$,

где

${\displaystyle P=\tanh({{\gamma \hbar B_{0}} \over {2k_{B}T}})\approx {{\gamma \hbar B_{0}} \over {2k_{B}T}}}$

является спиновой поляризацией равновесия Больцмана . ^[7] Обратите внимание, что выравнивание электронных спинов при заданном магнитном поле и температуре описывается распределением Больцмана при тепловом равновесии . ^{[8] [9] [10]} Больший гиромагнитный момент соответствует большему больцмановскому распределению заселенностей в спиновых состояниях; посредством DNP большее распределение заселенностей в электронном спиновом резервуаре передается в соседний ядерный спиновый резервуар, что приводит к более сильным интенсивностям сигналов ЯМР. Большее γ и более быстрая релаксация электронных спинов также помогают сократить время релаксации T ₁ соседних ядер, что соответствует более сильным интенсивностям сигналов. ^[3]

В идеальных условиях (полное насыщение электронных спинов и дипольная связь без утечки в ядерные спины) усиление сигнала ЯМР для протонов может быть максимум 659. Это соответствует фактору экономии времени 434 000 для эксперимента ЯМР в фазе раствора. ^[7] В общем случае параметр усиления ДНП η определяется как:

${\displaystyle \eta ={{I-I_{0}} \over I_{0}}}$

где I – интенсивность сигнала ядерных спинов, когда электронные спины насыщены, а I ₀ – интенсивность сигнала ядерных спинов, когда электронные спины находятся в равновесии. ^[7]

Обычные поляризующие агенты (ПА), используемые в экспериментах DNP. ^{[3] [4]}

Методы DNP обычно попадают в одну из двух категорий: непрерывно-волновая DNP (CW-DNP) и импульсная DNP. Как следует из их названий, эти методы различаются тем, облучается ли образец непрерывно или импульсно микроволнами. ^[3] Когда поляризация электронного спина отклоняется от своего значения теплового равновесия, переносы поляризации между электронами и ядрами могут происходить спонтанно посредством электронно-ядерной кросс-релаксации или смешивания спиновых состояний между электронами и ядрами. Например, перенос поляризации происходит спонтанно после химической реакции гомолиза . С другой стороны, когда система электронного спина находится в тепловом равновесии, перенос поляризации требует непрерывного микроволнового облучения на частоте, близкой к соответствующей частоте ЭПР. Также возможно, что электроны выстраиваются в более высокую степень порядка другими препаратами электронного спинового порядка, такими как химические реакции (известные как химически-индуцированная DNP или CIDNP ), оптическая накачка и спиновая инжекция. Поляризующий агент (PA) — либо эндогенная, либо экзогенная парамагнитная система для образца — требуется как часть экспериментальной установки DNP. Обычно PA представляют собой стабильные свободные радикалы , которые растворяются в растворе или легируются в твердых телах; они обеспечивают источник неспаренных электронов , которые могут быть поляризованы микроволновым излучением вблизи переходов ЭПР. ^[2] DNP также может быть вызвана с использованием неспаренных электронов, полученных в результате радиационного повреждения твердых тел. ^{[11] [12]} Показаны некоторые распространенные PA.

Ниже описаны четыре различных механизма, посредством которых действует эффект DNP: эффект Оверхаузера (OE) , эффект твердого тела (SE), перекрестный эффект (CE) и термическое смешивание (TM). Эффект DNP присутствует в твердых телах и жидкостях и успешно используется в экспериментах ЯМР в твердом теле и в растворе. ^{[1] [2] [3]} Для экспериментов ЯМР в растворе важен только механизм OE, тогда как для ЯМР в твердом теле может использоваться любой из четырех механизмов в зависимости от конкретных используемых экспериментальных условий. ^[3]

Первые эксперименты DNP были выполнены в начале 1950-х годов в слабых магнитных полях ^{[6] [13],} но до недавнего времени эта техника имела ограниченную применимость для высокочастотной ЯМР-спектроскопии с высоким полем из-за отсутствия микроволновых (или терагерцовых) источников, работающих на соответствующей частоте. Сегодня такие источники доступны как готовые приборы, что делает DNP ценным и незаменимым методом, особенно в области определения структуры с помощью твердотельной ЯМР-спектроскопии высокого разрешения. ^{[13] [14] [15]}

Механизмы

эффект Оверхаузера

DNP был впервые реализован с использованием концепции эффекта Оверхаузера, который представляет собой возмущение популяций ядерных спиновых уровней, наблюдаемое в металлах и свободных радикалах, когда электронные спиновые переходы насыщаются микроволновым излучением. Этот эффект основан на стохастических взаимодействиях между электроном и ядром. «Динамический» изначально подразумевал выделение зависящих от времени и случайных взаимодействий в этом процессе переноса поляризации.

Феномен DNP был теоретически предсказан Альбертом Оверхаузером в 1953 году ^[5] и первоначально вызвал некоторую критику со стороны Нормана Рэмси , Феликса Блоха и других известных физиков того времени на основании того, что он был «термодинамически невероятным». Экспериментальное подтверждение Карвера и Слихтера ^[16], а также извинительное письмо Рэмси достигли Оверхаузера в том же году. ^[17]

Так называемая электронно-ядерная кросс-релаксация, которая ответственна за явление DNP, вызвана вращательной и трансляционной модуляцией сверхтонкой связи электрона с ядром. Теория этого процесса основана по существу на решении теории возмущений второго порядка, зависящей от времени, уравнения фон Неймана для матрицы плотности спина .

В то время как эффект Оверхаузера основан на зависящих от времени электронно-ядерных взаимодействиях, остальные поляризационные механизмы основаны на независимых от времени электронно-ядерных и электронно-электронных взаимодействиях.

Сильный эффект

Простейшей спиновой системой, демонстрирующей механизм SE DNP, является пара спинов электрон-ядро. Гамильтониан системы можно записать как:

${\displaystyle H_{0}=\omega _{e}S_{z}+\omega _{\rm {n}}I_{z}+AS_{z}I_{z}+B\ S_{z}I_{x}}$

Эти термины относятся соответственно к зеемановскому взаимодействию электрона и ядра с внешним магнитным полем и сверхтонкому взаимодействию. S и I — операторы электронного и ядерного спина в базисе Зеемана (спин 1 ⁄ 2 рассматривается для простоты), ω _e и ω _n — электронные и ядерные ларморовские частоты , а A и B — секулярная и псевдосекулярная части сверхтонкого взаимодействия. Для простоты мы рассмотрим только случай | A |,| B |<<| ω _n |. В таком случае A мало влияет на эволюцию спиновой системы. Во время DNP применяется СВЧ-облучение с частотой ω _MW и интенсивностью ω ₁ , в результате чего получается вращающийся гамильтониан системы отсчета, заданный как

${\displaystyle H=\Delta \omega _{e}\;S_{z}+\omega _{\rm {n}}I_{z}+AS_{z}I_{z}+B\ S_{z}I_{x}+\omega _{1}S_{x}}$где ${\displaystyle \Delta \omega _{e}=\omega _{e}-\omega _{\rm {MW}}}$

Облучение MW может возбуждать электронные одноквантовые переходы («разрешенные переходы»), когда ω _MW близко к ω _e , что приводит к потере электронной поляризации. Кроме того, из-за небольшого смешивания состояний, вызванного членом B сверхтонкого взаимодействия, возможно облучать электрон-ядро нуль-квантовые или двухквантовые («запрещенные») переходы около ω _MW = ω _e ± ω _n , что приводит к переносу поляризации между электронами и ядрами. Эффективное облучение MW на этих переходах приблизительно определяется выражением Bω ₁ /2 ω _n .

Статический пример

В простой картине двухспиновой системы электрон-ядро эффект солид возникает, когда переход, включающий взаимный переворот электрона и ядра (называемый нулевым квантом или двойным квантом), возбуждается микроволновым облучением при наличии релаксации. Этот тип перехода в общем случае слабо разрешен, что означает, что момент перехода для вышеуказанного микроволнового возбуждения является результатом эффекта второго порядка электронно-ядерных взаимодействий и, таким образом, требует большей микроволновой мощности, чтобы быть значительной, а ее интенсивность уменьшается при увеличении внешнего магнитного поля B ₀ . В результате усиление DNP от эффекта солид масштабируется как B ₀ ⁻² , когда все параметры релаксации остаются постоянными. После того, как этот переход возбужден и релаксация действует, намагниченность распространяется по «объемным» ядрам (большая часть обнаруженных ядер в эксперименте ЯМР) через ядерную дипольную сеть. Этот поляризационный механизм оптимален, когда возбуждающая микроволновая частота смещается вверх или вниз на ядерную ларморовскую частоту от электронной ларморовской частоты в обсуждаемой двухспиновой системе. Направление частотных сдвигов соответствует знаку усиления DNP. Эффект солида существует в большинстве случаев, но его легче наблюдать, если ширина линии спектра ЭПР вовлеченных неспаренных электронов меньше ядерной ларморовской частоты соответствующих ядер.

Спиннинговый чехол Magic Angle

В случае магического угла вращения DNP (MAS-DNP) механизм другой, но для его понимания все еще можно использовать систему из двух спинов. Процесс поляризации ядра все еще происходит, когда микроволновое облучение возбуждает двойной квантовый или нулевой квантовый переход, но из-за того, что образец вращается, это условие выполняется только в течение короткого времени в каждом цикле ротора (что делает его периодическим). Процесс DNP в этом случае происходит шаг за шагом, а не непрерывно, как в статическом случае. ^[18]

Перекрестный эффект

Статический корпус

Перекрестный эффект требует двух неспаренных электронов в качестве источника высокой поляризации. Без особых условий такая система из трех спинов может генерировать только поляризацию типа твердотельного эффекта. Однако, когда резонансная частота каждого электрона разделена ядерной частотой Лармора, и когда два электрона дипольно связаны, возникает другой механизм: перекрестный эффект. В этом случае процесс DNP является результатом облучения разрешенного перехода (называемого одиночным квантом), в результате чего сила микроволнового облучения требуется меньше, чем при твердотельном эффекте. На практике правильное разделение частот ЭПР достигается посредством случайной ориентации парамагнитных частиц с g-анизотропией. Поскольку «частотное» расстояние между двумя электронами должно быть равно частоте Лармора целевого ядра, перекрестный эффект может возникнуть только в том случае, если неоднородно уширенная форма линии ЭПР имеет ширину линии, превышающую ядерную частоту Лармора. Следовательно, поскольку эта ширина линии пропорциональна внешнему магнитному полю B ₀ , общая эффективность DNP (или усиление ядерной поляризации) масштабируется как B ₀ ⁻¹ . Это остается верным до тех пор, пока времена релаксации остаются постоянными. Обычно переход к более высокому полю приводит к более длительным временам ядерной релаксации, и это может частично компенсировать уменьшение уширения линии. На практике в стеклянном образце вероятность наличия двух дипольно связанных электронов, разделенных частотой Лармора, очень мала. Тем не менее, этот механизм настолько эффективен, что его можно экспериментально наблюдать отдельно или в дополнение к эффекту твердого тела. ^{[1] [19]}

Спиннинговый чехол Magic Angle

Как и в статическом случае, механизм перекрестного эффекта MAS-DNP глубоко модифицирован из-за зависящего от времени уровня энергии. Взяв простую трехспиновую систему, было показано, что механизм перекрестного эффекта отличается в статическом и MAS случаях. Перекрестный эффект является результатом очень быстрого многошагового процесса, включающего одноквантовый переход ЭПР, электронный дипольный антикроссинг и условия вырождения перекрестного эффекта. В самом простом случае механизм MAS-DNP можно объяснить комбинацией одноквантового перехода, за которым следует условие вырождения перекрестного эффекта, или электронно-дипольным антикроссингом, за которым следует условие вырождения перекрестного эффекта. ^{[18] [20]}

Это, в свою очередь, кардинально меняет зависимость CE от статического магнитного поля, которое не масштабируется как B ₀ ⁻¹ и делает его гораздо более эффективным, чем эффект твердого тела. ^[20]

Термическое смешивание

Тепловое смешивание — это явление обмена энергией между ансамблем электронных спинов и ядерным спином, которое можно рассматривать как использование множественных электронных спинов для обеспечения гиперядерной поляризации. Обратите внимание, что ансамбль электронных спинов действует как единое целое из-за более сильных межэлектронных взаимодействий. Сильные взаимодействия приводят к однородно уширенной форме линии ЭПР вовлеченных парамагнитных видов. Ширина линии оптимизирована для передачи поляризации от электронов к ядрам, когда она близка к ядерной ларморовской частоте. Оптимизация связана с встроенным трехспиновым (электрон-электрон-ядро) процессом, который взаимно переворачивает связанные три спина при сохранении энергии (в основном) зеемановских взаимодействий. Из-за неоднородного компонента связанной формы линии ЭПР усиление DNP этим механизмом также масштабируется как B ₀ ⁻¹ .

Кривые усиления DNP-ЯМР

Кривая усиления ^{1 H DNP-ЯМР для целлюлозного угля, нагреваемого в течение нескольких часов при 350 °C. P} _H – 1 представляет собой относительную поляризацию или интенсивность сигнала ¹ H.

Многие типы твердых материалов могут демонстрировать более одного механизма DNP. Некоторые примеры - углеродистые материалы, такие как битуминозный уголь и древесный уголь (древесина или целлюлоза, нагретые до высоких температур выше точки их разложения, которые оставляют остаточный твердый уголь). Чтобы выделить механизмы DNP и охарактеризовать электронно-ядерные взаимодействия, происходящие в таких твердых веществах, можно построить кривую усиления DNP. Типичная кривая усиления получается путем измерения максимальной интенсивности ЯМР FID ядер ¹ H, например, в присутствии непрерывного микроволнового облучения в зависимости от смещения частоты микроволнового излучения.

Углеродистые материалы, такие как целлюлозный уголь, содержат большое количество стабильных свободных электронов, делокализованных в больших полициклических ароматических углеводородах . Такие электроны могут давать большие усиления поляризации близлежащим протонам посредством спиновой диффузии протонов-протонов, если они не находятся так близко друг к другу, что электронно-ядерное дипольное взаимодействие не расширяет протонный резонанс за пределы обнаружения. Для небольших изолированных кластеров свободные электроны фиксируются и приводят к твердотельным усилениям (SS). Максимальное твердотельное усиление протонов наблюдается при микроволновых смещениях ω ≈ ω _e ± ω _H , где ω _e и ω _H — электронные и ядерные ларморовские частоты соответственно. Для более крупных и более плотно сконцентрированных ароматических кластеров свободные электроны могут подвергаться быстрым электронным обменным взаимодействиям . Эти электроны вызывают усиление Оверхаузера, центрированное при микроволновом смещении ω _e – ω _H = 0. Целлюлозный уголь также демонстрирует электроны, подвергающиеся эффектам термического смешивания (TM). Хотя кривая усиления выявляет типы электронно-ядерных спиновых взаимодействий в материале, она не является количественной, и относительное содержание различных типов ядер не может быть определено непосредственно из кривой. ^[21]

ДНП-ЯМР

DNP может быть выполнена для усиления сигналов ЯМР, но также для введения внутренней пространственной зависимости: усиление намагниченности происходит вблизи облученных электронов и распространяется по всему образцу. Пространственная селективность может быть наконец получена с использованием методов магнитно-резонансной томографии (МРТ), так что сигналы от похожих частей могут быть разделены на основе их расположения в образце. ^{[22] [23]} DNP вызвала энтузиазм в сообществе ЯМР, поскольку она может повысить чувствительность в твердотельном ЯМР . В DNP большая электронная спиновая поляризация переносится на ядерные спины, представляющие интерес, с помощью микроволнового источника. Существует два основных подхода DNP для твердых тел. Если материал не содержит подходящих неспаренных электронов, применяется экзогенная DNP: материал пропитывается раствором, содержащим определенный радикал. Когда это возможно, эндогенная DNP выполняется с использованием электронов в ионах переходных металлов (динамическая ядерная поляризация ионов металла, MIDNP) или электронов проводимости . Эксперименты обычно необходимо проводить при низких температурах с вращением под магическим углом . Важно отметить, что динамическая ядерная реакция (ДЯП) проводилась только ex situ, поскольку для снижения электронной релаксации обычно требуется низкая температура. ^[23]

Ссылки

1. Абхьянкар, Н. и Салаи, В. (2021). Проблемы и достижения в применении динамической ядерной поляризации к ЯМР-спектроскопии жидкого состояния. Журнал физической химии B , 125 (20), 5171–5190. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.0c10937 
2. Plainchont, B., Berruyer, P., Dumez, J.-N., Jannin, S., & Giraudeau, P. (2018). Динамическая ядерная поляризация открывает новые перспективы для ЯМР-спектроскопии в аналитической химии. Аналитическая химия , 90 (6), 3639–3650. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.7b05236  
3. ur-Rahman, A., Choudhary, MI, & tul-Wahab, A. (2016). Глава 3 - Повышение чувствительности. В решении проблем с помощью ЯМР-спектроскопии (2-е изд., стр. 99–132). Academic Press. Получено с https://doi.org/10.1016/B978-0-12-411589-7.00003-6
4. Tanaka, S., & Webb, GA (2022). Глава первая — Последние достижения в области динамической ядерной поляризационно-усиленной ЯМР-спектроскопии для органических полимеров. В Annual Reports on NMR Spectroscopy (т. 105, стр. 1–46). Academic Press. Получено с https://doi.org/10.1016/bs.arnmr.2021.06.002.  
5. Overhauser, AW (1953). "Поляризация ядер в металлах". Phys. Rev. 92 (2): 411–415. Bibcode :1953PhRv...92..411O. doi :10.1103/PhysRev.92.411.
6. TR Carver; CP Slichter (1956). "Экспериментальная проверка эффекта ядерной поляризации Оверхаузера". Physical Review . 102 (4): 975–980. Bibcode : 1956PhRv..102..975C. doi : 10.1103/PhysRev.102.975.
7. Engel, T., & Angerhofer, A. (2019). Глава 17 - Спектроскопия ядерного магнитного резонанса в физической химии: квантовая химия и спектроскопия (4-е изд., стр. 467–509). Pearson Education, Inc.
8. Голдман, Морис (1970). Температура спина и ядерный магнитный резонанс в твердых телах . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-851251-6.
9. А. Абрагам; М. Голдман (1976). «Принципы динамической ядерной поляризации». Reports on Progress in Physics . 41 (3): 395–467. Bibcode :1978RPPh...41..395A. doi :10.1088/0034-4885/41/3/002. S2CID  250855406.
10. J. Puebla; EA Chekhovich; M. Hopkinson; P. Senellart; A. Lemaitre; MS Skolnick; AI Tartakovskii (2013). "Динамическая ядерная поляризация в квантовых точках InGaAs/GaAs и GaAs/AlGaAs при нерезонансном оптическом возбуждении сверхнизкой мощности". Phys. Rev. B. 88 ( 4): 9. arXiv : 1306.0469 . Bibcode : 2013PhRvB..88d5306P. doi : 10.1103/PhysRevB.88.045306. S2CID  76658845.
11. Солем, Дж. К.; Ребка-младший, Дж. А. (1968). «ЭПР атомов и радикалов в поврежденных радиацией H ₂ и HD». Physical Review Letters . 21 (1): 19. Bibcode :1968PhRvL..21...19S. doi :10.1103/PhysRevLett.21.19.
12. Солем, Дж. К. (1974). «Динамическая поляризация протонов и дейтронов в твердом гидриде дейтерия». Ядерные приборы и методы . 117 (2): 477–485. Bibcode : 1974NucIM.117..477S. doi : 10.1016/0029-554X(74)90294-8.
13. T. Maly; GT Debelouchina; VS Bajaj; K.-N. Hu; CG Joo; ML Mak-Jurkauskas; JR Sirigiri; PCA van der Wel; J. Herzfeld; RJ Temkin; RG Griffin (2008). "Динамическая ядерная поляризация в сильных магнитных полях". Журнал химической физики . 128 (5): 052211–19. Bibcode : 2008JChPh.128e2211M. doi : 10.1063/1.2833582. PMC 2770872. PMID  18266416 . 
14. AB Barnes; G. De Paëpe; PCA van der Wel; K.-N. Hu; CG Joo; VS Bajaj; ML Mak-Jurkauskas; JR Sirigiri; J. Herzfeld; RJ Temkin; RG Griffin (2008). "High-Field Dynamic Nuclear Polarization for Solid and Solution Biological NMR". Applied Magnetic Resonance . 34 (3–4): 237–263. doi :10.1007/s00723-008-0129-1. PMC 2634864 . PMID  19194532. 
15. Akbey, U.; Linden, AH & Oschkinat, H. (май 2012 г.). "Высокотемпературная динамическая ядерная поляризация с вращением под магическим углом ЯМР". Appl. Magn. Reson . 43 (1–2): 81–90. doi :10.1007/s00723-012-0357-2. ISSN  0937-9347. S2CID  254087348.
16. Карвер, ТР; Слихтер, КП (1953). «Поляризация ядерных спинов в металлах». Phys. Rev. 92 (1): 212–213. Bibcode :1953PhRv...92..212C. doi :10.1103/PhysRev.92.212.2.
17. Некролог Альберта В. Оверхаузера в Университете Пердью. Архивировано 09.01.2006 на Wayback Machine.
18. Mentink-Vigier, F.; Akbey, U.; Hovav, Y.; Vega, S.; Oschkinat, H.; Feintuch, A. (2012). "Быстропроходная динамическая ядерная поляризация на вращающихся твердых телах". J. Mag. Reson. 224 : 13–21. Bibcode :2012JMagR.224...13M. doi :10.1016/j.jmr.2012.08.013. PMID  23000976.
19. Абрагам, А; Голдман, М (1978-03-01). «Принципы динамической ядерной поляризации». Reports on Progress in Physics . 41 (3): 395–467. doi :10.1088/0034-4885/41/3/002. ISSN  0034-4885.
20. Thurber, KR; Tycko, R. (2012). "Теория кросс-эффекта динамической ядерной поляризации при вращении под магическим углом в твердотельном ядерном магнитном резонансе: важность пересечений уровней". J. Chem. Phys. 137 (8): 084508. Bibcode :2012JChPh.137h4508T. doi :10.1063/1.4747449. PMC 3443114 . PMID  22938251.  
21. Wind, RA; Li, L.; Maciel, GE; Wooten, JB (1993). «Характеристика электронных спиновых обменных взаимодействий в целлюлозных углях с помощью ЭПР, 1H ЯМР и динамической ядерной поляризации». Applied Magnetic Resonance . 5 (2): 161–176. doi :10.1007/BF03162519. ISSN  0937-9347. S2CID  96672106.
22. Мороз, Илья Б.; Лескес, Михал (1 июля 2022 г.). «Динамическая ядерная поляризационная твердотельная ЯМР-спектроскопия для исследования материалов». Annual Review of Materials Research . 52 (1): 25–55. Bibcode : 2022AnRMS..52...25M. doi : 10.1146/annurev-matsci-081720-085634 . ISSN  1531-7331. S2CID  247375660.
23. Bagheri, Khashayar; Deschamps, Michael; Salager, Elodie (1 апреля 2023 г.). "Ядерный магнитный резонанс для интерфейсов в перезаряжаемых батареях" (PDF) . Current Opinion in Colloid & Interface Science . 64 : 101675. doi : 10.1016/j.cocis.2022.101675. ISSN  1359-0294. S2CID  255364390.

Дальнейшее чтение

Обзорные статьи

• Ni, Qing Zhe; Daviso E; Can TV; Markhasin E; Jawla SK; Swager TM; Temkin RJ; Herzfeld J; Griffin RG (2013). «Высокочастотная динамическая ядерная поляризация». Accounts of Chemical Research . 46 (9): 1933–41. doi :10.1021/ar300348n. PMC  3778063. PMID  23597038 .
• Sze, Kong Hung; Wu, Qinglin; Tse, Ho Sum; Zhu, Guang (2011). "Динамическая ядерная поляризация: новая методология и применение". ЯМР белков и малых биомолекул . Темы в современной химии. Том 326. стр. 215–42. doi :10.1007/128_2011_297. ISBN 978-3-642-28916-3. PMID  22057860.
• Мьевиль, Паскаль; Жаннин, Сами; Хельм, Лотар; Боденхаузен, Джеффри (2011). «ЯМР нечувствительных ядер, усиленный динамической ядерной поляризацией». Международный журнал химии CHIMIA . 65 (4): 260–263. doi : 10.2533/chimia.2011.260 . PMID  28982406.
• Гюнтер, Ульрих Л. (2011). "Динамическая ядерная гиперполяризация в жидкостях". Современная методология ЯМР . Темы в Current Chemistry. Том 335. С. 23–69. doi :10.1007/128_2011_229. ISBN 978-3-642-37990-1. PMID  22025060.
• Ацаркин, ВА (2011). "Динамическая ядерная поляризация: вчера, сегодня и завтра". Journal of Physics: Conference Series . 324 (1): 012003. Bibcode : 2011JPhCS.324a2003A. doi : 10.1088/1742-6596/324/1/012003 .
• Лингвуд, Марк Д.; Хан, Сонги (2011). Динамическая ядерная поляризация в состоянии раствора . Ежегодные отчеты по ЯМР-спектроскопии. Том 73. стр. 83. doi :10.1016/B978-0-08-097074-5.00003-7. ISBN 978-0-08-097074-5.
• Мали, Торстен; Дебелушина Галя Т.; Баджадж, Викрам С.; Ху, Кан-Нянь; Джу, Чан-Гю; Мак–Юркаускас, Мелоди Л.; Сиригири, Джагадишвар Р.; Ван дер Вель, Патрик, Калифорния; и др. (2008). «Динамическая поляризация ядра в сильных магнитных полях». Журнал химической физики . 128 (5): 052211. Бибкод : 2008JChPh.128e2211M. дои : 10.1063/1.2833582. ПМК  2770872 . ПМИД  18266416.
• Кемсли, Джиллиан (2008). «Сенсибилизирующий ЯМР». Новости химии и машиностроения . 86 (43): 12–15. doi :10.1021/cen-v086n043.p012.
• Barnes, AB; De Paëpe, G.; Van Der Wel, PCA; Hu, K.-N.; Joo, C.-G.; Bajaj, VS; Mak-Jurkauskas, ML; Sirigiri, JR; et al. (2008). "High-Field Dynamic Nuclear Polarization for Solid and Solution Biological NMR". Applied Magnetic Resonance . 34 (3–4): 237–263. doi :10.1007/s00723-008-0129-1. PMC  2634864 . PMID  19194532.
• Абрагам, А; Голдман, М (1978). "Принципы динамической ядерной поляризации". Reports on Progress in Physics . 41 (3): 395. Bibcode :1978RPPh...41..395A. doi :10.1088/0034-4885/41/3/002. S2CID  250855406.
• Goertz, ST (2004). "Динамический ядерный процесс поляризации". Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел A: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 526 (1–2): 28–42. Bibcode : 2004NIMPA.526...28G. doi : 10.1016/j.nima.2004.03.147.
• Ацаркин, ВА (1978). «Динамическая поляризация ядер в твердых диэлектриках». Успехи физических наук . 21 (9): 725–745. Bibcode : 1978SvPhU..21..725A. doi : 10.1070/PU1978v021n09ABEH005678.
• Ветер, РА; Дуйвестейн, MJ; Ван дер Лугт, К.; Маненщин, А.; Врианд, Дж. (1985). «Применение динамической ядерной поляризации в ЯМР ¹³ С в твердых телах». Прогресс в спектроскопии ядерного магнитного резонанса . 17 : 33–67. дои : 10.1016/0079-6565(85)80005-4.
• Kuhn, Lars T.; et al., ред. (2013). Методы гиперполяризации в ЯМР-спектроскопии . Берлин: Springer. ISBN 978-3-642-39728-8.

Книги

• Карсон Джеффрис, «Динамическая ядерная ориентация», Нью-Йорк, Interscience Publishers, 1963 г.
• Анатоль Абрагам и Морис Голдман, «Ядерный магнетизм: порядок и беспорядок», Нью-Йорк: Oxford University Press, 1982
• Том Венкебах, «Основы динамической ядерной поляризации», Spindrift Publications, Нидерланды, 2016 г.

Специальные выпуски

• Динамическая ядерная поляризация: новые экспериментальные и методологические подходы и приложения в физике, химии, биологии и медицине, Appl. Magn. Reson., 2008. 34(3–4)
• Высокополевая динамическая ядерная поляризация – ренессанс, Phys. Chem. Chem. Phys., 2010. 12(22)

Блоги

• Блог DNP-NMR (ссылка) ^{[ постоянная мертвая ссылка ‍ ]}