Oulun yliopiston ryhmä vahvisti kokeellisesti NMR-signaalin magneettikenttäriippuvuuden
Ydinmagneettinen resonanssispektroskopia (NMR) on keskeinen materiaalien ja biosysteemien rakenteen ja dynamiikan tutkimusmenetelmä. Sen tärkein havaintosuure on kemiallinen siirtymä, joka välittää yksityiskohtaista tietoa näytteen sisältämien magneettisten atomiydinten fysikaalisesta ja kemiallisesta ympäristöstä.
NMR:ssä käytetään instrumentteja, joiden magneettikenttää kasvattamalla voidaan parantaa signaalinvoimakkuutta ja spektrien erotuskykyä. Tähän asti on oletettu, että käytetyn magneettikentän voimakkuus ei vaikuta ydinten kemialliseen siirtymään, vaikka nobelisti N. F. Ramsey ennusti päinvastaista jo vuonna 1970. Hänen mukaansa magneettikenttä muokkaa aineen elektroniverhoa ja siten ydinten siirtymiä.
Oulun yliopiston NMR-spektroskopian tutkimusyksikössä on nyt kyetty kokeellisesti vahvistamaan Ramseyn ennuste. Tarkkuusmittauksissa havaittiin 59Co-ytimen kemiallisen siirtymän noudattavan ennustettua neliöllistä riippuvuutta spektrometrin magneettikentästä. Kokeellisen kenttäriippuvuuden merkki ja suuruusluokka pystyttiin vahvistamaan edistyneellä elektroniverhoteorialla ja -laskennalla.
Keskeistä uusien kokeiden menestykselle oli samanaikaisesti mitatun 129Xe-isotoopin signaalin käyttö sekä lämpötilan vakioimiseksi eri kenttävoimakkuudet omaavien instrumenttien välillä että tarkkana taajuusstandardina. Nyt todennettu kenttäriippuvuus merkitsee perustavaa laatua olevaa muutosta jatkuvasti korkeammissa kentissä suoritettavissa NMR-tutkimuksissa. Kenttäriippuvuus tuo myös uuden havaintosuureen materiaalitutkimuksen käyttöön.
Oulun yliopiston ja Viron Kansallisen kemiallisen fysiikan ja biofysiikan instituutin yhteisjulkaisu aiheesta: A.M. Kantola, P. Lantto, I. Heinmaa, J. Vaara ja J. Jokisaari, Direct magnetic-field dependence of NMR chemical shift, Phys. Chem. Chem. Phys. 22, 8485-8490 (2020), https://doi.org/10.1039/D0CP01372B
Phys. Chem. Chem. Phys -julkaisusarja valitsi ryhmän artikkelin julkaisemiensa vuoden 2020 huippuartikkelien joukkoon.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Professori Juha Vaara, Oulun yliopisto, NMR-spektroskopian tutkimusyksikkö, puh. 029 448 1343, sähköposti: Juha.Vaara@oulu.fi
Viestintäasiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 040 7161 387, sähköposti: Tiina.Pistokoski@oulu.fi
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto
Steven LaValle sai merkittävän ERC-rahoituksen22.4.2021 13:16:44 EEST | Tiedote
Euroopan tutkimusneuvosto on tänään ilmoittanut Advanced Grants -rahoituksen saajat. Oulun yliopiston professori Steven LaValle sai 2,5 miljoonan euron rahoituksen viisivuotiselle ILLUSIVE-hankkeelle, jolla luodaan teoreettinen perusta havainnointitekniikalle robotiikan ja virtuaalitodellisuuden rajapinnassa.
Kansainvälinen vertailu yliopistojen vaikuttavuudesta: Oulun yliopisto vahva kestävän kehityksen edistäjä22.4.2021 10:33:17 EEST | Tiedote
Uusimman THE University Impact 2021 rankingin mukaan Oulun yliopisto kuuluu entistä vahvemmin suomalaisyliopistojen kärkijoukkoon kestävän kehityksen edistämisessä. Kansainvälinen vertailu mittaa kuinka hyvin yliopistot toiminnallaan edistävät YK:n määrittelemiä kestävän kehityksen tavoitteita.
Väitös: Avoin lähdekoodi tuo kasvua mikroyrityksiin21.4.2021 07:15:00 EEST | Tiedote
Yhä suurempi osa maailmantalouden kasvusta tulee pienistä yrityksistä. Erityisesti pienikokoisten mikroyritysten rooli on kasvanut työelämän murroksen myötä. Yhä useampi toimii pienyrittäjänä myös siitä syystä, että muuta vaihtoehtoa työllistymiseksi ei ole.
Revontulisatelliitti vie Lapin avaruusaikaan20.4.2021 11:05:00 EEST | Tiedote
Tutkimuskäyttöön tarkoitetun revontulisatelliitin rakentaminen on alkanut Sodankylän avaruuskampuksella. Noin kahden vuoden kuluttua valmistuvan LappiSat-1 -satelliitin päästyä kiertoradalleen laajenee Sodankylän geofysiikan observatorion pitkään jatkunut mittaustoiminta maanpinnalta avaruuteen.
Koulutusta ja työpajoja digitaaliseen pienvalmistukseen20.4.2021 10:00:00 EEST | Tiedote
Oulun yliopiston koulutushankkeessa tarjotaan digitaitoja työttömille nuorille ja maahanmuuttajille.
Puusta elektroniikkaa?20.4.2021 06:45:00 EEST | Tiedote
Maailmassa elektroniikan määrä kasvaa. On tärkeää tutkia, kuinka se voidaan tuottaa järkevämmin ja kestävämmin kuin nyt. Mitä uusi teknologia tulee tekemään, mihin sitä käytetään? Se määrittää, miten laitteet kannattaa tehdä ja mistä ne voisi valmistaa. Rajapinnat tietoliikennetekniikan ja materiaalitekniikan välillä ovat kiinnostavia, ja puupohjainen elektroniikka on yksi keskeinen tutkintalinja. Sovelluskäyttöä ei vielä kannata ennustaa mutta esimerkiksi radiolähettimen signaaleja suuntavia linssejä on tutkimuskäyttöön jo tehty nanosellusta.
Oulun yliopisto kehittää harvaan asuttujen seutujen liikenteen digitalisaatiota14.4.2021 08:15:00 EEST | Tiedote
Eurooppalainen AURORAL-hanke hakee esimerkkejä ja kokeilee erilaisia ratkaisumalleja liikenteen, energiahuollon, turismin, terveydenhuollon ja asumisen digitalisaatioon harvaan asutuilla alueilla. Suomessa keskiössä ovat erityisesti liikkumisen ja logistiikan innovaatiot.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme