論文の概要: Towards a unified picture of polarization transfer -- equivalence of DNP
and PHIP
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07478v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 21:28:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-15 17:22:56.844854
- Title: Towards a unified picture of polarization transfer -- equivalence of DNP
and PHIP
- Title（参考訳）: 偏光伝達の統一化に向けて -- DNP と PHIP の等価性
- Authors: Martin C. Korzeczek, Laurynas Dagys, Christoph M\"uller, Benedikt
Tratzmiller, Alon Salhov, Tim Eichhorn, Stephan Knecht, Martin B. Plenio,
Ilai Schwartz
- Abstract要約: PHIP と DNP で最も重要な分極伝達配列のいくつかを詳細にマッピングする。
このマッピングに基づいて、我々は2つの分野における分極シーケンス開発者との強い相互補間によって生成された新たな洞察を予測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0539847330971805
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Hyperpolarization, the elevation of nuclear spin polarization beyond its
value in thermal equilibrium, is a leading method for enhancing the sensitivity
of nuclear magnetic resonance (NMR) and magnetic resonance imaging (MRI). In
this approach, a readily available source of higher spin order, either from
electron spins in dynamic nuclear polarization (DNP) or singlet states in
hydrogen for PHIP / SABRE, is placed in close contact with the nuclear spin of
interest to allow for efficient transfer of the spin order. However, the
physics of polarization transfer from electron spins and nuclear singlet states
appears to differ substantially due to the marked difference in energy scale
between electron and nuclear spins and due to the different physical origin and
strength of the interaction with the target nuclei. Nevertheless, utilizing a
pseudo-spin formalism we show that a critical regime of PHIP / SABRE, namely
the low-field polarization transfer regime can be mapped to an equivalent
system, where the heteronuclear target spin takes a role analogous to that of
the DNP-electron and the pseudospin of the parahydrogen takes the role of the
nuclear spin in DNP. Using this equivalence we provide a detailed mapping
between some of the most important polarization transfer sequences in PHIP and
DNP and we show how one can transfer sequences that have been developed in one
field to the other. Building on this mapping we foresee new insights generated
and potentially a strong cross-pollination between polarization sequence
developers in the two fields.
- Abstract（参考訳）: 超偏極は、核磁気共鳴(NMR)と磁気共鳴イメージング(MRI)の感度を高めるための主要な方法である。
このアプローチでは、動的核偏極(DNP)の電子スピンやPHIP/SABREの水素中の一重項状態から得られる高スピン秩序のソースが、スピン秩序の効率的な移動を可能にするために、興味のある核スピンと近接して配置される。
しかし、電子スピンと核一重項状態からの偏光移動の物理は、電子と核スピンの間のエネルギースケールの著しい差と、標的核との相互作用の物理的起源と強度の違いによって大きく異なるように見える。
しかしながら、擬似スピン形式を用いることで、PHIP/SABREの臨界状態、すなわち低磁場偏光伝達系は、異核標的スピンがDNP電子と類似した役割を担い、パラ水素の擬似スピンがDNPにおける核スピンの役割を担っているような等価な系にマッピングできることが示される。
この等価性を用いて、PHIP と DNP における最も重要な分極伝達配列のいくつかを詳細にマッピングし、あるフィールドで開発されたシーケンスを別のフィールドに転送する方法を示す。
このマッピングに基づいて、我々は2つの分野における分極シーケンス開発者との強い相互補間を予測した。
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